Ace Combat 04: Shattered Skies — одиночная кампания состоит из 18 миссий, образующих полностью линейный сюжет. Перед каждой миссией игрок проходит инструктаж, в который входят текущее положение дел, предпосылки и цели операции, и выбирает один из доступных ему самолётов и вооружение. В игре представлена 21 модель техники, включая реально существующие и один вымышленный самолёт. Для прохождения миссии игроку необходимо выполнить все её цели в течение определённого промежутка времени, причём в некоторых миссиях присутствует обновление целей.