La serie è incentrata su una giornata dell'agente federale Jack Bauer del CTU (una fittizia agenzia anti-terrorismo) di Los Angeles. Ogni stagione è caratterizzata da una minaccia per gli Stati Uniti, che può essere di diversa forma (un attentato, un ordigno nucleare, un'epidemia battereologica...), e che il protagonista deve cercare di sventare, ovviamente in 24 ore.

Tutte le prime 6 stagioni di 24 sono ambientate a Los Angeles. Nella VII stagione seguendo l'evoluzione della serie) il CTU è stato smantellato dal governo degli Stati Uniti, e l'azione si è spostata da Los Angeles a Washington. Nella VIII stagione, invece, gli
eventi si svolgono a New York, e c'è il ritorno di un nuovo CTU più moderno e tecnologico.