Hovedhistorien i sesong 4 handler om Juliet Sharp (spilt av Katie Cassidy) en hemmelighetsfull ung kvinne med sin egen agenda mot Serena, som involverer fortiden hennes. Det blir også avslørt at Lily Humphrey, Serenas mor, forfalsket Serenas signatur på en erklæring om at Julies bror, Ben, tidligere hadde et intimt forhold til Serena. Men på den tiden var Serena fremdeles mindreårig, og dette forholdet førte til Ben havnet i fengsel. Den andre halvdelen av sesongen bygger på de mange komplikasjonene rundt Serenas nye forhold til hennes tidligere lærer Colin. Chuck forsøker i mellomtiden å gjenvinne kontrollen over Bass Industries, fra Russell Thorpe (spilt av Michael Boatman) samt Dan og Blairs voksende vennskap.