Am 8. November 2007 erschien Call of Duty 4: Modern Warfare. Das Spiel handelt im Gegensatz zu den Vorgängern in einer alternativen Gegenwart oder der nahen Zukunft, in der die Kriegsschauplätze im nahen und mittleren Osten lokalisiert sind. Das Spiel konzentriert sich auf die Techniken moderner Infanterie-Gefechtsführung und erteilt dem Spieler die Kontrolle über Soldaten in sehr unterschiedlichen Einsatzszenarien, welche sich zum Teil von denen der bisherigen Call-of-Duty-Spiele unterscheiden. Einsätze mit schweren Kampfhandlungen wechseln sich dabei mit ruhigeren Aufträgen und Scharfschützenmissionen ab. Der inhaltliche Wechsel zu moderner Gefechtsführung ermöglicht zudem auch den Einsatz einer Reihe moderner Handfeuerwaffen und Technologien. In den 18 Missionen der Einzelspieler-Kampagne spielt man sowohl die britischen SAS-Soldaten Soap MacTavish und Cpt. Price, den US-Marine Sgt. Paul Jackson, als auch die Bordschützen eines Lockheed AC-130H Spectre Gunship. Über den neuen Multiplayer-Modus kann man über eine Internetverbindung gegen andere Spieler weltweit Multiplayer-Gefechte spielen