《现代战争4》的剧情主要围绕一场虚构的现代战争展开，具体如下：
背景设定
游戏设定在核灾难爆发后，全球安危悬于一线，几名精英战士肩负起拯救世界领导人的重任。
俄国激进分子Zakhaev企图通过种族屠杀引发俄罗斯内战，并与中东军阀Al-Asad勾结，构建恐怖主义政权，威胁世界和平。
主要角色
John Mac Tavish（绰号“肥皂”）和 Paul Jackson是游戏中的主要角色，他们分别属于英国皇家特勤团（SAS）和美国海军陆战队武装侦察分队（Marine Force Recon）。
其他重要角色包括美国新任总统Henry Marshall、美军总司令Jefferson将军、以及普莱斯和尼古莱等。
剧情发展
游戏开始于普莱斯和尤里刺杀马卡洛夫后，美俄两国重建外交关系。几年后，美国总统Henry Marshall计划进攻俄罗斯，并策划了一场刺杀自己的行动，意图以此为借口发动战争。
普莱斯和尼古莱被邀请加入杰弗逊将军的特别行动队SCH突击队，阻止美军进攻。玩家需要扮演SCH突击队副队长“水杉”理查德·麦克米兰上尉，完成逮捕普莱斯的任务。
游戏中穿插了多个时空的任务，玩家需要完成不同时代、不同士兵的任务，以“一个士兵眼中的战争”为表现手法。
在游戏的后期，玩家将追踪Zakhaev和Al-Asad的踪迹，阻止他们的阴谋，并在世界被卷入核战争危机之前找到解决办法。
游戏玩法
玩家在游戏中将体验到真实的射击和爆炸效果，以及更为紧张刺激的战场氛围。
