Действие Phantasy Star IV происходит через 1000 лет после событий Phantasy Star II. После события под названием «Великий коллапс» большая часть некогда процветающей планеты Мотавия превратилась в пустыню, и жизнь жителей планеты стала все труднее. Что еще хуже, произошло заметное увеличение числа «биомонстров» - универсального термина для странных и жестоких аберраций флоры и фауны Мотавии.
Держать этих существ под контролем - работа «охотников». Во время расследования такой вспышки Чаз Эшли, молодой охотник, узнает о связи между проблемой биомонстров и экологическим кризисом на планете. Планета находится в процессе возвращения к своему первоначальному состоянию пустыни, поскольку устройства, контролирующие климат и биосферу, установленные более тысячи лет назад, начинают выходить из строя. Причины неисправностей выясняются по мере развития сюжета, непосредственно относящегося к событиям Phantasy Star II.
Чаз и его союзники связывают мировые проблемы с лидером культа по имени Зио, «Черный маг», чьи цели, по-видимому, заключаются в полном уничтожении не только Мотавии, но и всей солнечной системы Алгола. Герои останавливают Зио, чтобы восстановить компьютерные системы, поддерживающие Motavia. Однако вскоре становится ясно, что Зио - всего лишь авангард гораздо более крупного врага, давно похороненного в прошлом. Секреты звездной системы Алгол раскрываются по мере того, как Чаз и компания обнаруживают как природу угрозы для их миров, так и меры безопасности, заложенные в давно забытые времена.
