Dördüncü sezonun ilk bölümünde, McGarrett ve Wo Fat’in yüksek güvenlikli cezaevinden kıl payı kaçmasının ardından, silahlı saldırganlar Five-0 Karargahına saldırır ve Kono ile Adam'ın Hong Kong'taki gizli yerini ifşa ederler. Saldırganlar McGarrett’ı, kaçırılan Catherine’in yerini öğrenmesi karşılığında kanunu çiğnemeye ve yakınlarını ele vermeye zorlarlar.

Five-0’nun yaptığı bir cinayet soruşturması, kayıp kızını bulmak için adaya gelen bir Texas Rangers mensubu bir polisle yollarının kesişmesine neden olur. Bu arada, gizli konumları keşfedilen Adam ve Kono, hayatta kalmak için savaş verir.

Kayıp bir eser ikili bir cinayetin çözülmesinde kilit rol oynamaktadır. Bir komplo teorisyeni Five-0’ya bu konuda yardımcı olur.

Five-0 düğündeki davetsiz bir misafirin cinayetini incelemektedir ve önde gelen şüpheli düğünden kaçan gelindir. Bu sırada Danny, Gabby ile olan ilişkisi konusunda önemli bir karar verir.

Catherine'in zararsız görünen gözetleme işi tehlikeli bir hal alır ve Adam, Kono'yu kurtarmak için en büyük fedakarlığı yapmayı düşünmeye başlar.

Hawaii'ye Cadılar Bayramı’nın gelmiştir. Zombi benzeri bir adamın vurulmasıyla Five-0, insanlar üzerinde deneyler yapan bir deliyi bulabilmek için hızla çalışmaya başlar.

Gizli bir ATF ajanının cinayet davası üzerinde çalışırken, McGarrett ve Five-0 ekibi, hastalanan Mary'nin yeni evlat edindiği bebeğine bakmakla görevlendirilir.

Vali tarafından genç bir bilgisayar korsanına tutuklama emri götürmek üzere görevlendirilen McGarrett ve Grover, ulusal güvenliğin korunması için birlikte çalışmak zorunda kalır.

Şükran Günü yaklaşmaktadır ve Five -0, Başkan'ın Oahu’ya geleceği sırada öldürülen bir gizli servis ajanının cinayetini inceler. Ayrıca McGarrett'ın Teyzesi Deb ziyarete gelir, yanında şok edici bir sır getirmiştir.

Bir Pearl Harbor gazisine yönelik bir cinayet girişimi, Five-0’nun İkinci Dünya Savaşı sırasında Oahu'daki toplama kamplarında işlenen ölümcül bir suçu araştırmak için onlarca yıl öncesine ait delilleri kullanmasına yol açar.

Suçlunun bir seri katil olabileceğini gösteren bir soruşturma sırasında, Chin’in hayatı tehlikeye girer. Bu arada, Danny ve Grace Oahu sahilinde kıyıya vuran gizemli bir bilmece kutusu bulurlar.

Grover'ın bir arkadaşı cinayet işledikten sonra ortadan kaybolunca, McGarrett konuyu araştırmasına yardımcı olur. Bu arada Kono, Adam'ı aramaya devam etmektedir.

İç denetim, Chin’i babasının 15 yıl önceki cinayetiyle ve Malia ile o dönemde yeni başlamış olan ilişkisinin ve Malia’nın ailesinin soruşturmaya zarar verip vermediği konusunda sorguya çeker.

"Kaçak bir mahkum, Five-0’nun kendisinin masum olduğunu ispatlamasını sağlamak için McGarrett ve Danny'yi kaçırır. Bu arada, Danny, okulda birisini yumruklayan Grace ile ilgilenmelidir."

Bir emlakçının cesedi, sattığı evlerden birinin duvarlarında bulunmuştur. Five-0 cinayeti araştırırken, Danny de Oahu’ya gelen annesinin verdiği şaşırtıcı haberle sarsılır.

Five-0, düşürülmüş olan çok gizli bir Çin uydusu ile bağlantılı bir üçlü cinayeti araştırmaktadır. Grover ise Danny'nin annesini bir gezintiye çıkarır.

Bir kız evinden kaçırılmış ve olay sırasında babası vurulmuştur. Five-0 olayın ardında yatan korkunç gerçeği ortaya çıkarmaya kararlıdır. Bu sırada McGarrett anne babasını yeniden bir araya getirmeye çalışır ve Jerry de McGarrett’ın babasına ait kutunun altında yazan kodu çözer.

Five-0 sahte bir ihbar üzerine terk edilmiş binaya giderek tuzağa düşer. McGarrett ve Danny patlamak üzere olan binada mahsur kalır.

Öldürülen bir havuz temizleyicisinin soruşturması sırasında Five-0, ABD topraklarında bir saldırı planlayan radikal öğrencilerin olası bir terör hücresini ortaya çıkarır.

McGarrett ve Catherine, ailesi yıllar önce Catherine'in hayatını kurtarmış olan küçük bir çocuğu Taliban'dan kurtarmak için Afganistan'a gider.

Grover'ın kızı, eski bir düşman tarafından kaçırılmıştır ve Grover, kızını kurtarabilmek için 100 milyon dolarlık bir soyguna yardım etmek zorunda kalır. Bu arada, Wo Fat hapishaneden kaçar ve dördüncü sezon finalinde Oahu'ya döner.