一具感染了致命病毒的尸体被扔在了洛杉矶卫生中心外面。Tony和Michelle结了婚，并且已是CTU的主管。他接到了来自一个名为Hector Salazar的墨西哥毒枭的恐吓，他声称如果不把他的哥哥Ramon释放，会有更多的人感染上这种病毒。事实上，Ramon是Jack通过做卧底抓回来的。就在Jack和他的新搭档Chase审问Ramon时，Ramon杀死了自己的律师，并且对Jack他们说了一些奇怪的话。Palmer总统还活着，并且三年来首回洛杉矶，目的是参加新一轮总统竞选的辩论会。他的弟弟Wayne成了他的首席助手，而他的私人医生Anne Packar成了他的女友。一个名叫Kyle Singer的年轻人拿着一包看似毒品的白色粉末，他晚些时候要把这包东西送到交易人的手里，而同时Salazar的手下正在监视Kyle。Kim此时也在CTU工作，并且和Chase交往了三个月。Kim决定在今天把这件事告诉Jack，但是Jack似乎染上了毒瘾

Jack在知道Kim和Chase交往后对Chase十分生气，因为他不希望女儿有一个从事危险工作的男友。Jack和Chase在对一幢危房突袭后，找到了病毒可能的下落。Kyle的女友Linda在发现Kyle进行毒品交易后与他分手。Wayne和Palmer总统在Anne的问题上意见不合，因为他们的竞争对手准备在Anne的历史背景上攻击Palmer总统。CTU内部似乎有内奸，并且这个人一直在和Hector联络。

Jack和Hector两边的人都在找Kyle，而Kyle自己却不知道自己拿着的东西很可能是病毒晶体。Jack限制了Chase的活动，这让 Chase很恼火。与此同时，Ramon胁迫一个狱警杀死了另一位追捕过他的联邦侦探。Wayne和Palmer总统再一次因Anne的问题争吵。 Tony在追捕Kyle的时候被一直躲在暗处的Hector的手下开枪击中脖子，Kyle也趁此机会逃脱。

在Tony受伤之后，Michelle忍着伤痛接手Tony的工作。Kyle和Linda最终被Hector的手下关押起来。Jack秘密联系 Palmer总统，请求允许他劫狱来拯救百万人的生命，Palmer总统默许。由于Chase的插手，Jack的劫狱计划遭到了意外。在Anne的劝阻下，Palmer总统拒绝向Anne前夫的勒索妥协。

Jack和Ramon被一群疯狂的越狱者扣留为人质，随时有生命危险。Chloe（CTU的高级分析员）无意中发现了Jack的毒瘾。Kim和 Michelle知道了这个消息后十分震惊。Palmer总统开始和Keeler参议员进行竞选辩论。与此同时，Kyle试图自杀来挽救Linda和他人的生命。

Jack和Ramon顺利逃脱。Palmer总统不得不因为处理恐怖袭击而中止辩论，外界一片猜疑。Kim发现了Gael Ortega是CTU里的内奸，但是却被Gael软禁。Kyle的父母在知道Kyle可能染上病毒后悲痛欲绝。

在飞往墨西哥的飞机上，Ramon把Jack监禁了起来。在Ramon想杀死Jack的紧要关头，Jack成功地逆转局面，反而把Ramon扣为了人质。在飞机抵达墨西哥后，Ramon才得知一开始Jack和Hector就达成了协议，设法把Ramon从监狱中弄出来。Gael被CTU逮捕。正当 Chappelle审问Gael的时候，Tony从医院回来，宣布他和Gael以及Jack在进行一项秘密的病毒拦截活动，而Gael和Jack所做的一切都是这个计划中的一部分。Anne接到前夫的电话，要她去他那儿取她无罪的证据。与此同时，Chase独自一人正前往墨西哥营救Jack。

Palmer总统和Chappelle观看了一段Jack在计划执行前录制的视频后，明白了目前的状况。Hector一直在说服Ramon信任Jack，并且说Jack可以帮助他们得到病毒，赚到将近9亿美元。Jack与Hector的女友Claudia有一段恋情，他偷偷地与Claudia进行了交谈。交谈中Claudia责怪Jack没有在逮捕Ramon的时候将她带出魔窟。Chase在到达墨西哥后被Hector的手下抓住。Ramon要Jack杀了Chase来证明他的可靠性。Jack扣下了扳机，但是手枪并没有装上子弹。Anne在她前夫自杀前拿到了证据，但是她最终决定与Palmer总统分手。

Palmer总统对媒体澄清了Anne的问题，但是一个更大的麻烦来了。他的主要竞选资助者Alan Milliken告诉Palmer总统Wayne以前和他的妻子Julia有染，要求Palmer总统立即将Wayne解雇。Kim和Michelle发现Tony一直在犯错误，于是对他的健康状况十分担忧。Jack和Salazar兄弟与病毒的卖家Amador碰头，但是他们惊奇的发现还有另一个买家，而且这个人竟然是Nina。

Nina在病毒的投标购买中胜出。Claudia成功地将Chase救出，但是在逃离的过程中付出了自己的生命。Palmer总统打电话叫他的前妻 Sherry来搞定Alan Milliken。与此同时Wayne偷偷地在和Julia见面。Jack和Ramon打算先控制住Nina，然后得到病毒。Chloe在CTU的工作被一个婴儿的到来而打断。

Jack成功的控制住了Nina，让她去取病毒。Sherry答应帮Palmer总统收拾Alan Milliken的烂摊子。Chase继续留在墨西哥参加病毒的拦截活动。Ramon和Hector因为是否还要继续进行病毒拦截而意见不合，最后 Ramon竟然开枪杀死了自己的亲兄弟以确保计划继续进行。

在病毒交易地点，一场混战开始了。最终Amador顺利逃脱。而Ramon得到的病毒被证明是定时炸弹，而他也被炸死。Nina逃过了本是为她设计的炸弹，但被Jack和Chase逮住。Kim发现Chloe的婴儿不是她的，准备向上级汇报。而Sherry找到了一个对Alan Milliken不利的证人，但是那位证人转眼就神秘地失踪了，只留下了一滩血迹。

Jack和Chase没有别的办法得到关于病毒的线索，就开始全力盘问Nina。Nina假装合作，但实际上启动了一个远程程序，使得CTU所有的计算机染上了病毒。由于Chloe无法回答关于那个婴儿的询问，Chappelle将她关禁闭。但是CTU计算机陷入瘫痪，使得他不得不将Chloe释放以解决目前的紧急情况。Sherry在Julia的帮助下试图偷走Alan Milliken的手机来查线索，但是被Alan Milliken发现。Sherry与Alan Milliken对峙，期间Alan Milliken心脏病突发，Sherry阻止Julia把药递给Alan Milliken。就这样，她们两个人眼睁睁地看着Alan Milliken死去。

在Tony的质问下，Nina终于说出了Alvers这个名字。Chappelle强迫Jack去做一个身体检查，原因是CTU发现了Jack的毒瘾。 Chloe的婴儿其实是Chase和前女友生的。Kim得知这个消息后十分吃惊。Palmer总统在得知Alan Milliken的死讯后质问Sherry是否与此事有关，Sherry否认。Julia秘密地打电话给Wayne，告诉了他事实的真相。

Nina试图逃跑，Jack在一个无人的地方将其开枪杀死。Chappelle对于Nina的死很生气，认为丢掉了重要的线索，并且想把Jack监禁起来。Jack在得到Alvers的下落后说服了Chappelle让他继续执行任务。Alvers和Amador在一个酒吧里秘密会见了准备在洛杉矶释放病毒的人。Jack和Chase带人突袭了酒吧，逮住了Amador，也查出了第一个可能受攻击的场所：一家酒店。Gael和Michelle赶到酒店后抓住了Alvers，但是此时病毒已经被成功释放了。

Amador告诉Jack幕后指使人认识Jack。Jack和Chase故意放走Amador，想要找到真正的幕后黑手，但是没有成功。Michelle在酒店里面临着一场骚乱。Sherry威胁Palmer总统在Alan Milliken的死亡调查上为她做伪证。

Stephen Saunders，一个曾经与Jack一起在塞尔维亚执行任务的英国特工，是真正的恐怖袭击的策划者。他曾被认为在执行那次任务的过程中殉职。他开始联系 Palmer总统并向他提出要求。第一个是在一个新闻发布会上说一句无厘头的话，二是杀死Chappelle，一个善于通过金融系统查出线索的人。 Jack找到了一个能带他们找到Saunders的女人，但是一阵突入其来的袭击把那个女人杀死了。Gael迅速出现了中毒症状，因为他是第一个也是吸入病毒量最大的一个。Michelle不忍心看着这么多人痛苦地死去，要求Tony向中毒者提供特工用于自杀的特制胶囊。

CTU决定让Kim冒充Saunders的女儿Jane，Jack很不乐意地勉强答应了。正当Palmer总统向内阁成员通报目前状况的时候， Saunders发出了第三个要求：让美国政府在网上公布分布在世界各地的特工的名单。Chase找到了从酒店逃出的那个人，但是不幸的是他已经感染了不少的人。

Jack希望能利用Saunders的女儿Jane来扭转局面。另一方面，Palmer总统承受着来自舆论的越来越大的压力。Michelle得知自己并没有感染病毒，而Adam（CTU的中层干部）却发现自己的姐姐被感染了。Saunders把Michelle劫持为人质，Tony不得不向他妥协，放他逃出了已经被包围的公寓。

Tony面对Saunders的威胁，不得不冒险把他的女儿Jane从CTU的看管中带出来。但是，Chloe和Jack立即注意到了Tony的异常行为。Sherry背着Palmer总统会见了他的竞选对手参议员Keeler，想联合他陷害Palmer总统。

Jack和Tony在关于是否需要CTU介入Jane和Michelle交换的问题上发生争执。拿着Sherry提供的证据，参议员Keeler跑去见Palmer总统，要求他退出竞选。Wayne在得知这件事情之后，决定自己出马去偷Sherry手里的证据。

Jack在Jane和Michelle的交换地点成功地抓住了Saunders。Jack试图找到Saunders分发的11个病毒瓶子。Sherry与 Palmer总统见了面，重申了自己将利用手里的证据和他作对。与此同时，Wayne闯入Sherry家，试图找回对他们不利的证据。Tony将会因试图用Jane交换Michelle而以叛国的罪名被起诉。在本集最后，Julia发狂似的开枪杀死了Sherry，之后自杀。

Jack和Chase成功地阻止了最后一瓶病毒的扩散。但是Chase付出了自己的一只手。Tony在受看管之前完成了最后一项任务：帮助Jack阻止了病毒。Gael的妻子在悲愤之中开枪杀死了Saunders。Palmer总统在得知Sherry的死讯之后决定退出竞选。而恐怖分子的阴谋又一次被粉碎了。