Trois ans après l'attaque contre le Président Palmer, une menace bactériologique plane sur Los Angeles. Une journée mouvementée de plus pour Jack Bauer.

Jack est sur une piste. La menace bactériologique est étroitement liée à un trafic de cocaïne. Il va tenter de localiser et démanteler le réseau.

Jack Bauer et Nicole Duncan partent à la recherche de Kyle Singer. Le jeune homme s'apprête en effet à livrer de la cocaïne contaminée par la bactérie mortelle.

Ramon Salazar est incarcéré, mais, à l'extérieur, ses hommes ont enlevé Kyle Singer et sa petite amie. Jack tente d'infiltrer la prison où il se trouve.

Jack entraîne Ramon Salazar hors de prison et s'enfuit avec lui. Il ignore que l'équipe de la CAT est parvenue à délivrer Kyle et sa petite amie.

Jack Bauer et Ramon Salazar sont en route vers l'aéroport. Kim, inquiète pour son père, s'aperçoit qu'un traître opère à la cellule antiterroriste.

Gael, la taupe de la CAT, est démasqué. Jack, sous l'emprise de Ramon Salazar, s'envole pour le Mexique. Enfin, Chase veut libérer son futur beau-père.

Les frères Salazar veulent se procurer une bactérie infectieuse et mortelle pour quiconque entre en contact avec elle. Au Mexique, Jack est aux mains de Ramon.

Jack et les frères Salazar négocient l'obtention du virus avec Michael Amador. Mais Nina Myers, ancien agent de la CAT, fait son apparition.

Claudia prend des risques en décidant de venir en aide à Chase. Nina est, quant à elle, sur le point d'obtenir le virus contre 240 millions de dollars.

Chase refuse de retourner à Los Angeles et part, lui aussi, à la chasse au virus. La fratrie Salazar est brisée. Jack force Nina à contrer Michael Amador.

Nina Myers tente vainement de convaincre Ramon Salazar que Jack Bauer lui tend un piège. De son côté, Chase Edmunds se rend sur le lieu de la transaction.

Nina Myers sabote le système informatique de la cellule anti-terroriste. Une violente dispute éclate entre Sherry Palmer, Julia Milliken et son époux, Alan.

La mort d'Alan Milliken interpelle le président Palmer. Julia Milliken panique. De son côté, Jack doit subir des tests de dépistage liés à sa toxicomanie.

Michael Amador est recherché et la cible principale de l'attaque bactériologique est localisée. Mais Jack apprend qu'un inconnu le traque et qu'il est menacé.

Jack Bauer et Chase tentent de découvrir qui se cache derrière la menace bactériologique. Leur moyen pour y parvenir : traquer Michael Amador.

Stephen Saunders, l'homme recherché par Jack, demande au président Palmer de tenir une étrange conférence de presse. Gael Ortega est contaminé par le virus.

Jack et Chase tentent de retrouver Saunders avant qu'il ne soit trop tard. Michelle se lance à la recherche d'un client de l'hôtel qui pourrait être infecté.

Kim accepte une opération sur le terrain : se faire passer pour Jane, la fille de Saunders. Palmer organise une réunion exceptionnelle avec son cabinet.

Jack réussit à convaincre Jane d'appeler son père sur la ligne sécurisée qu'il a mise à sa disposition. Le but : localiser l'appel et remonter jusqu'à Saunders.

Jack n'a pas réussi à mettre la main sur Saunders. Sherry propose à Keeler de faire chanter David Palmer. Michelle est toujours prisonnière du terroriste.

Jack arrive à intercepter la voiture de Tony avant qu'il n'opère la transaction avec Stephen Saunders. De son côté, Michelle fait croire à son geôlier qu'elle a été contaminée par le virus et parvient à s'enfuir. Chase demande à Kim si elle veut toujours sortir avec lui...

Stephen Saunders est enfin mis hors d'état de nuire. Mais il faut retrouver au plus vite les onze éprouvettes contenant le virus. Tony est accusé de trahison.

Sherry Palmer est morte, assassinée par Julia, qui a ensuite retourné son arme contre elle : toutes les éprouvettes contenant le virus ont été retrouvées.