Phantasy Star IV si svolge mille anni dopo gli eventi di Phantasy Star II. Dopo un evento chiamato il Grande Collasso, gran parte del pianeta Motavia, una volta prospero, è stata ridotta a deserto, e la vita è diventata progressivamente più difficile per gli abitanti del pianeta. Per peggiorare le cose, c'è stato un marcato aumento del numero di 'biomonsters', un termine generico per le strane e violente aberrazioni della flora e della fauna di Motavia. Mantenere queste creature sotto controllo è compito dei 'hunters'. Durante un'indagine su un simile focolaio, Chaz Ashley, un giovane cacciatore, scopre la relazione tra il problema dei biomonster e la crisi ecologica del pianeta. Il pianeta sta tornando al suo stato desertico originale mentre i dispositivi di controllo del clima e della biosfera installati oltre mille anni prima iniziano a fallire. Le ragioni dei malfunzionamenti vengono chiarite man mano che la trama si sviluppa, direttamente collegate agli eventi di Phantasy Star II. Chaz e i suoi alleati collegano i guai del mondo a un capo di culto chiamato Zio, 'Il Mago Nero', i cui obiettivi sembrano essere l'annientamento totale, non solo di Motavia, ma di tutto il sistema solare Algol. Gli eroi fermano Zio per ripristinare i sistemi informatici che mantengono Motavia. Tuttavia, ben presto diventa chiaro che Zio è semplicemente la punta dell'iceberg di un nemico molto più grande, sepolto da molto tempo nel passato. I segreti del sistema stellare Algol vengono rivelati man mano che Chaz e i suoi compagni scoprono sia la natura della minaccia per i loro mondi sia le salvaguardie poste in un tempo ormai dimenticato.