La saison reprend immédiatement après les événements de la saison 3. Kate découvre que la présidente américaine Grace Penn (Allison Janney) et son propre mari — devenu vice-président des États-Unis — Hal Wyler (Rufus Sewell), sont impliqués dans le vol de Poséidon, une arme nucléaire russe disparue d'un sous-marin gisant au large des côtes britanniques. Cette opération secrète menace de déclencher une guerre majeure avec la Russie ...