Call of Duty 4 ukazała się 5 listopada 2007 roku na komputery osobiste, PlayStation 3, Xboksa 360 i Nintendo DS. W niej chaotyczną kampanię z poprzednich części serii, pokazującą wojnę z różnych punktów widzenia, zastąpiono spójną fabułą koncentrującą się na fikcyjnej wojnie domowej w Rosji. Przebudowie uległ tryb gry wieloosobowej, który oparto na punktach doświadczenia – wraz ze zdobywaniem kolejnych poziomów gracz otrzymywał nowe rodzaje broni. Wespół z nowoczesną oprawą graficzną przyczyniło się to do sukcesu gry. Call of Duty 4 otrzymała między innymi po trzy nagrody AIAS i BAFTA oraz dwie od Spike TV. Gra odniosła również sukces komercyjny: jej sprzedaż do maja 2009 roku wyniosła 13 milionów egzemplarzy, a płatny pakiet map na konsolę Xbox 360 pobrano milion razy.