故事围绕名为杰克·鲍尔（Jack Bauer）的主角与反恐局（CTU，Counter Terrorist Unit）对抗在美国本土发动袭击的恐怖分子（其中第9季的故事发生在英国）。此外，CTU内复杂纷纭的人事关系、杰克和其他几名配角的个人生活，以及国家权力核心的政治斗争也是故事的主线。

《24小时》是“实时”进行的电视剧集，剧中的时间是“实时”进行的。每一集描述一个小时发生的事件，一季的24集涵盖了一天的故事。每一集开始时，剧中提醒观众“以下内容发生于某时至某时”。剧中频繁出现数字计时器，向观众提醒时间在一分一秒流逝。