Dead or Alive 4 si concentra sulla storia di Helena Douglas, che assume la carica di secondo presidente del Dead or Alive Tournament Executive Committee, determinata a combattere la corruzione all'interno dell'organizzazione. Dopo aver perso sia suo padre che la sua amata madre nelle tenebre della cospirazione, Helena scelse di porgersi al centro del vortice per porre fine una volta per tutte alla catena di tragedie. L'uomo che detiene il vero potere in Doatec, Victor Donovan, si è rinchiuso di nuovo nel Bio Lab Core per continuare a bramare il suo sogno di creare l'arma umana perfetta. Il suo nuovo progetto, codificato come "Alpha-152", è il risultato dell'evoluzione suprema della tecnologia di iper-clonazione, nato da un campione di DNA di Kasumi. La trama principale prosegue con la guerra tra Doatec e Mugen Tenshin Ninja Clan. Dopo che Ayane ha sconfitto con successo l'ultima creazione di Doatec, Omega, Hayate è tornato al clan Mugen Tenshin, assumendone la leadership. Ormai leader, il suo cuore brucia del desiderio di vendetta mentre intraprende una missione per porre fine a Doatec. Durante il quarto torneo, Hayate riunì il gruppo di Ninja più potente mai visto dall'uomo. È accompagnato da Ayane, Ryu Hayabusa e altri membri del clan Mugen Tenshin; Kasumi, sebbene riluttante, è trascinata negli eventi mentre segue suo fratello.