In het vierde seizoen zien we hoe Diggle (David Ramsey), Thea (Willa Holland) en Laurel (Katie Cassidy) verder zijn gegaan met het bestrijden van de criminaliteit in Star City. Een groep van criminelen met de naam Ghosts houden erg huis en dus vragen ze of Oliver (Stephen Amell) weer terugkomt. Dat doet hij en hij wordt de Green Arrow. Ook Felicity (Emily Bett Rickards) keert terug en is de CEO van Palmer Technologies. De Ghost blijken onder leiding van Damien Darhk (Neal McDonough) te staan die weer bij H.I.V.E. actief is. Darhk heeft een heel plan voor Star City: hij wil de stad in handen hebben om daarna de wereld te verwoesten. Oliver laat dit natuurlijk niet gebeuren en probeert burgemeester te worden van de stad om zo de inwoners wat hoop te geven. Maar door zijn strijd tegen Darhk moet het team een hoge prijs betalen.