第二次尤西亞大陸戰爭結束五年後,世界三大工業國之二的歐西亞聯邦與尤克巴尼亞共和國聯盟,自從十五年前的貝爾卡戰爭後就擺脫冷戰並成為友好的邦交國,隔著太平洋遙遙相望,卻被貝爾卡公國恐怖份子的陰謀所陷害,彼此之間爆發了為期四個月的「環太平洋戰爭」。這其實是一場原本不應該發生的戰爭,因而被後人稱為「不被歌頌的戰爭」。
主角一開始是歐西亞「Wardog小隊」的四號機,但在一號機被敵方戰機擊墜且駕駛員下落不明的情況下,主角遞補為一號機並接任原隊長的職務。在遊戲初期,主角和隊友們就駐守在前線的海島上,而主角身為隊長自然得率領著三架僚機,共同抵抗尤克巴尼亞自宣戰後毫不間斷的激烈攻勢。
這一代引進了相當獨特的系統。玩家不再像前作一樣花錢就能購買隨著遊戲進度而出現的新戰機,必須在關卡中使用基本款式的戰機累積經驗值,等到經驗值累積完畢,才能購入更高等級的戰機。這個系統相當有獨創性,增添了這款遊戲的趣味,然而每一架戰機的特殊武器都是事先被決定好的,無法添購或更換,是本作美中不足的缺點。
為了打倒強敵歐西亞,尤克巴尼亞先後派出兩艘超級兵器,即名為「赫利姆法克西」和「斯基法克西」的潛水航空母艦。這些潛水航母之所以可怕,不只是因為它們搭載高性能的無人戰機,還有擊毀歐西亞兩艘航空母艦的「散彈型彈道飛彈」。企圖把它們和恐怖的武器一同消滅,在對斯基法克西一戰中歐西亞也派出了超級兵器「方舟巨鳥」。方舟巨鳥原本的用途是清除小行星「尤里西斯」撞擊地球後殘留在大氣層外的碎片,但是歐西亞的海軍主力被彈道飛彈破壞後,損失大量戰力的歐西亞不得已將方舟巨鳥投入於戰爭之中。軌道雷射砲擊對上散彈型彈道飛彈,超級兵器的對決可說是歷代少有的壯觀場面。
隨著故事進行,主角一行人被混入歐西亞軍隊的貝爾卡恐怖份子指控為叛亂份子,在詐死的情況下成為歐西亞總統直屬特種部隊「Razgriz小隊」,只靠四架戰機就擊沉赫利姆法克西,以及被貝爾卡恐怖份子「灰男」佔據的方舟巨鳥。對尤克巴尼亞宛如「北海的惡魔」的Wardog小隊以惡魔Razgriz的身分重生,可說是實至名歸。
在戰爭後期,兩個超級大國終於發現背後的真相。最後兩軍不分你我,一邊唱著和平的歌曲,一邊與Razgriz小隊前往貝爾卡割讓給歐西亞的南方領土,阻止灰男發射十五年前貝爾卡留下的大規模報復兵器「V2」。惡魔Razgriz死而復活,以英雄的身分再臨,為的是終結這場不被歌頌的戰爭。
一層又一層的邪惡陰謀被揭穿,世人所冀望的和平終於再次降臨。作為《空戰奇兵 4:破碎的天空》的續作,玩家體驗到的是不輸給前作,感人肺腑的壯闊戰爭史詩。