"Przez 24 godziny" opowiada historię jednej doby z życia Jacka Bauera - byłego agenta CIA, obecnie szefa elitarnej jednostki ds. Przeciwdziałania Terroryzmowi CTU. Każdy z odcinków to jedna godzina, z jak się okazuje, "najdłuższego dnia" w życiu Jacka. Cała historia rozpoczyna się dokładnie o północy w dniu prawyborów prezydenckich w Kalifornii. Senator David Palmer ma szansę zostać pierwszym w historii Stanów Zjednoczonych prezydentem afro-amerykańskiego pochodzenia. Komuś jednak bardzo zależy, aby tak się nie stało...

24:00 – 1:00

Chwilę po odkryciu zniknięcia swojej córki Kimberly z domu, Jack Bauer zostaje wezwany do pracy. Jako szef działającej w ramach CIA elitarnej jednostki antyterrorystycznej (CTU) w Los Angeles, zostaje poinformowany o przygotowywanym zamachu na życie Davida Palmera - kandydata w wyborach prezydenckich - który ma mieć miejsce w ciągu najbliższych 24 godzin. To właśnie agenci Bauera mają strzec życia Palmera.

1:00 – 2:00

Teri odbiera telefon od Alana Yorka. Alan informuje ją, że jego córka – Janet, przyjaciółka Kimberly – także zaginęła. Obydwoje rodzice łączą swe wysiłki w poszukiwaniach dziewcząt. Jack zostaje w tajemnicy wywołany z biura i otrzymuje kartę magnetyczną, z zakodowanymi informacjami dotyczącymi zamachu na Palmera, które mogą prowadzić do zdrajcy w ramach CTU. Tymczasem eksplozja Boeinga 747 na pustynią Mojave staje się jeszcze jednym elementem łamigłówki.

2:00 – 3:00

Kimberly i Janet zdają sobie sprawę, że zostały porwane, i że znajdują się w poważnym niebezpieczeństwie. Senator Palmer, pomimo obawy o swoje życie, wymyka się z hotelu na spotkanie z reporterem będącym w posiadaniu informacji mogących wywrzeć katastrofalny wpływ na prezydencką kampanię senatora. Powróciwszy do biura, Jack i należąca do jego zespołu Jamey starają się rozszyfrować dane z karty magnetycznej.

3:00 – 4:00

Jack jest przekonany, że za zamachem na Palmera stoją ludzie z Agencji. Tymczasem George Mason na polecenie biura okręgowego zarządza oficjalną blokadę systemu i wprowadza zakaz opuszczania budynku. Dzięki pomocy swej wspólpracowniczki Niny, Jackowi udaje się jednak wymknąć, aby pojechać pod adres odczytany z karty magnetycznej. Tam odkrywa dowody wskazujące, że porwanie Kimberly może być częścią większego planu. W tym czasie Kimberly zostaje dowieziona do niejakiego Ira’y Gainesa.

4:00 – 5:00

Jack zawozi zatrzymanego pod adresem z karty magnetycznej mężczyznę na posterunek policji mając nadzieję, że przesłuchanie go wyjaśni niektóre zagadki. Tymczasem pojawia się tam Mason i przejmuje kontrolę. Zatrzymany mężczyzna chce jednak rozmawiać wyłącznie z Jackiem. Ten dochodzi do wniosku, że musi wyciągnąć mężczyznę z więzienia, aby dowiedzieć się, kto stoi za porwaniem Kimberly. Senator Palmer wraca do hotelu. Wie teraz o wiele więcej o przecieku informacji, stanowiących poważne zagrożenie dla jego kampanii.

5:00 – 6:00

Jack spotyka się z Teri i Alanem Yorkiem w szpitalu, dokąd została przywieziona Janet. Otrzymuje w tym czasie telefon od Gainsa, który żąda, by Jack wykonywał jego instrukcje, jeśli chce jeszcze zobaczyć Kimberly żywą. Tymczasem w CTU, znalezione w bagażniku samochodu zwłoki zostają zidentyfikowane jako Alan York. Nina dzwoni do Teri, aby ta przekazała Jackowi informację o Alanie. Teri zdaje sobie sprawę, że znajduje się w poważnym niebezpieczeństwie

6:00 – 7:00

Jack, znajdujący się pod ciągłą inwigilacją Gainesa, wraca do CTU. Tymczasem Nina nieświadomie staje na drodze do realizacji planów Gainesa. Teri stara się uciec mężczyźnie podającemu się za Yorka. W tym samym czasie Palmer próbuje przekonać swoją rodzinę o konieczności poinformowania prasy o tragedii z ich przeszłości, trzymanej dotychczas w ścisłej tajemnicy, zanim będzie na to zbyt późno.

7:00 – 8:00

Jack otrzymuje polecenie dostarczenia pewnej aktówki mężczyźnie na wiecu przedwyborczym Senatora Palmera. Zdając sobie sprawę, że mężczyzna ów jest zabójcą, Jack stara się znaleźć jakiś sposób, by ocalić zarówno senatora jak i swoją rodzinę.

W CTU, Nina i Troy uważają, że odkryli w swoim zespole zdrajcę.

8:00 – 9:00

Jack zapobiega zamachowi na Palmera, pomimo to jednak, trafia do aresztu, gdzie nikt nie wierzy w jego historię o porwaniu żony i córki. Jack zdaje sobie sprawę, że ocali rodzinę jedynie będąc na wolności i wykonując polecenia Gainsa. Musi więc uciekać.

Zamknięte u Gainesa Teri i Kimberly walczą o życie. W tym czasie zdrajca w CTU ujawnia agentom, że całe biuro znajduje się pod obserwacja i na podsłuchu, tak więc Gaines może śledzić ich każdy ruch.

9:00 – 10:00

Nowym szefem CTU zostaje Alberta Green. Tymczasem Nina, w tajemnicy, dalej pomaga Jackowi w odnalezieniu Teri i Kim. Jackowi udaje się wytropić Teda Coffela – finansistę, którego nazwisko znajdowało się na rozszyfrowanej karcie magnetycznej.

Zaszokowany senator Palmer z przerażeniem odkrywa, że jeden z jego współpracowników jest skłonny popełnić morderstwo, by tylko uratować jego kampanię.

Jack uprowadza Coffela. Słysząc jego serbski akcent, prosi Ninę o wyciągnięcie danych dotyczących starej sprawy, kiedy to dwa lata temu odbywał tajną misję w Belgradzie i Kosowie. Jack spotyka się także z człowiekiem wcześniej podającym się za Alana Yorka.

10:00 – 11:00

Niejaki Andre Drazen kontaktuje się z Gainesem. Rozczarowany, że poranne wydarzenia nie poszły zgodnie z jego planem, chce odsunąć Gainesa od zadania.

11:00 – 12:00

Green domaga się od Niny i Tony’ego podania miejsca pobytu Jacka. Tymczasem York prowadzi Jacka do kryjówki Gainesa. Jack, bez żadnego wsparcia, podejmuje próbę uwolnienia Teri i Kim.

Senator Palmer chce zapobiec morderstwu. Jego plan jednak zawodzi i polityk zaczyna podejrzewać swoją żonę o powiązania ze spiskiem.

12:00 – 13:00

Dochodzi do konfrontacji Jacka i Gainesa. Gaines, zdając sobie sprawę, że nie spełnił oczekiwań Drazena, wybiera śmierć niż pomoc Jackowi. Tymczasem w CTU, Nina i Tony przesłuchują matkę podejrzanej o zdradę osoby z ich zespołu i dowiadują się o tajnym rachunku bankowym, na który wpływają fundusze z Belgradu. Przypuszczają także, że w drodze do Los Angeles jest drugi zamachowiec.

13:00 – 14:00

Jack udziela wyjaśnień w CTU, a Teri i Kim znajdują się w klinice, gdzie poddawane są badaniom. W tym czasie, senator rozpoznaje nazwisko Jacka Bauera i bada jego powiązania. Stwierdza, że Jack to jedyny ocalały uczestnik autoryzowanej przez niego tajnej misji w Belgradzie przed dwoma laty. Przekonany, że Jack szuka zemsty domaga się spotkania z nim twarzą w twarz.

14:00 – 15:00

Jackowi udaje się przekonać senatora Palmera, że to nie on stoi za zamachami na jego życie. Obaj zatem przeglądają akta dotyczące tajnej misji w Belgradzie o kryptonimie „Operacja Zmierzch”. Jej celem miało być zlikwidowanie niejakiego Victora Drazena. Jack i Palmer są przekonani, że teraz oni są celem dla szukających zemsty ludzi Drazena. W tym samym czasie, Teri i Kim zostają odwiezione z kliniki do strzeżonego domu.

15:00 – 16:00

Jack dowiaduje się, że jeden z zamachowców – Alexis Mecir, blisko związany z jedną z pracownic sztabu wyborczego Palmera, to w rzeczywistości syn Victora Dazena. Kobieta, chcąc zapobiec zamachowi na senatora, decyduje się na współpracę. Ma umieścić w portfelu Alexisa nadajnik lokalizujący jego położenie. Tymczasm Teri i Kim odkrywają, że ich schronienie nie jest już ani tajne, ani bezpieczne. Muszą uciekać!

16:00 – 17:00

Teri i Kim rozdzielają się w trakcie ucieczki. Dotychczasowe ciężkie przeżycia powodują u Teri amnezję. Kim dochodzi do wniosku, że jej matka została ponownie porwana i na własna rękę rozpoczyna poszukiwania. Tymczasem plan śledzenia poczynań Alexisa nie powiódł się. Jack podejmuje ryzykowną grę zamierzając udawać Alexisa, by spotkać się z jego „kontaktem”.

17:00 – 18:00

Nie zważając na protesty swojej rodziny, senator Palmer decyduje się podać do publicznej wiadomości dotyczące skandalu, w który byli zamieszani. Do zdezorientowanej i przerażonej Teri przychodzi Dr Parslow, twierdząc, że dobrze się znają. Nie zdając sobie sprawy z grożącego Teri niebezpieczeństwa, proponuje, że odwiezie ją do domu. W tym samym czasie brat Alexisa – Andre – wysyła do domu Bauerów kolejnego zabójcę.

18:00 – 19:00

„Kontakt” Alexisa okazuje się być pracownikiem elektrowni opłaconym, by wyłączyć prąd w określonym miejscu i o określonej porze. Jack i Mason ruszają tym tropem. Szukająca informacji Kim trafia do więzienia. Informacje ujawnione przez Palmera na konferencji prasowej mogą zaprowadzić za kratki jego własnego syna.

19:00 – 20:00

Na policji Kim próbuje skontaktować się z CTU. Tymczasem Jack odkrywa, że w miejscu o którym mówił informator Alexisa znajduje się ukryte, tajne więzienie rządowe, do którego, właśnie tej nocy, zaplanowano przywiezienie Victora Drazena – mężczyzny, którego Jack jakoby zabił przed dwoma laty podczas misji w Belgradzie. Jack jest przekonany, że teraz obaj synowie Drazena chcą odbić ojca.

20:00 – 21:00

Obawy Jacka urzeczywistniają się. Do więzienia włamuje się Andre Drazen, by uratować ojca. Biorąc Jacka jako zakładnika, Victor dzwoni do CTU. Mason informuje go, że nie pertraktuje z terrorystami. Desperacko pragnąc zyskać na czasie, Jack informuje Victora, że Alexis żyje. Tymczasem policja wypuszcza w końcu Kim. Jej zamiar dotarcia do CTU nie idzie jednak zgodnie z tym, co planowała.

21:00 – 22:00

Na prośbę Jacka, Nina organizuje połączenie ze szpitalnym telefonem tak, by Victor Drazen mógł bezpośrednio porozmawiać z Alexisem. Informuje także Palmera o zaistniałej sytuacji. Ten rozkazuje Masonowi zgodzić się na propozycję Drazena i zorganizować wymianę Jacka na Alexisa.

Pomimo uwolnienia Alexisa, Drazen dalej przetrzymuje Kim, żądając, by Jack, jeśli chce odzyskać swoją córkę żywą, wykonał jeszcze jedno jego polecenie.

22:00 – 23:00

Jack przybywa do hotelu Palmera z telefonem, na który ma zadzwonić Drazen żądający odmrożenia 200 milionów dolarów z aktywów Palmera. Senator informuje Jacka, że Drazen doskonale zdaje sobie sprawę z absurdalności swojej prośby. Jack natychmiast wyrzuca telefon przez okno, a ten eksploduje kilka sekund później. Jack zdaje sobie sprawę, że Drazen nigdy się nie podda. Sugeruje więc podanie w telewizyjnych wiadomościach informacji, że senator Palmer zginął w wybuchu, a sam decyduje się zaoferować siebie w zamian za Kim.

23:00 – 24:00

Jack przybywa na wyznaczone przez Drazena miejsce i dzwoni prosząc go o rozmowę z Kim. Andre ze złością odmawia. Stwierdza, iż wie, że Palmer nie zginął. Wstrząśnięty Jack rozłącza się i natychmiast dzwoni do Niny informując ją, że w CTU ciągle mają zdrajcę. Jack jest chwilowo zdezorientowany i niepewny jakie ma dalej przedsięwziąć kroki, gdy tymczasem Nina oddzwania do niego z tragiczną wiadomością.