Karš izceļas Korejas pussalā, jo Ziemeļkoreja uzsāk pilna mēroga iebrukumu, kas draud destabilizēt pasauli Call of Duty: Modern Warfare 4. Jauns Dienvidkorejas karavīru sastāvs cīnās, lai izdzīvotu sabrukušajās frontes līnijās, savukārt puse pasaules prom atriebīgais kapteinis Praiss algo personīgo karu no ēnām, kad viņš paliek soli priekšā tiem, kas viņu medī. Tā kā Praisa ārpusgrāmatas misija saduras ar iebrukuma spēkiem, karš izplatās ārpus ikviena kontroles.
Call of Duty: Modern Warfare 4 ir pirmās personas šāvējs un turpinājums Modern Warfare III (2023), turpinot pārstartēto Modern Warfare sižetu. Kampaņa tiek noteikta Ziemeļkorejas iebrukuma laikā Dienvidkorejā, un tajā ir divējādas perspektīvas: jauns Dienvidkorejas karavīrs vārdā Private Park saskaras ar savu pirmo kaujas izvietošanu, un kapteinis Praiss personīgā misijā darbojas ārpus oficiālajiem kanāliem. Spēle ietver arī daudzspēlētājus ar 6v6 galvenajām kartēm, liela mēroga transportlīdzekļu kaujas kartēm un dinamisku karšu sistēmu ar nosaukumu Kill Block, kas pārveido izkārtojumus starp kārtām. Tiek parādīts arī DMZ ekstrakcijas režīms. Spēle tiek izlaista tikai pašreizējās paaudzes platformās un personālajā datorā.
