В Serious Sam 4: Planet Badass Сэмюэль «Сэм» Стоун сражается с инопланетными войсками Ментала. Боевые действия разворачиваются на Земле — в России, Италии и Франции, где Ментал собирает многочисленные отряды захватчиков. Серия сохраняет привычный геймплей, знакомый по предыдущим играм, но теперь для перемещения доступны мотоциклы и бронированные автомобили. Пространства игры — большие, открытые карты.

Войска Ментала наступают и осаждают планету, а враги зачищают территории, население которых почти уничтожено. Последней надеждой людей становится Армия Обороны Земли под командованием Крутого Сэма и его хорошо вооружённых бойцов. Сэм пробивается через ряды противника: Безголовых Камикадзе, Ракетчиков, Скелетов с Клира и быков-оборотней. Среди новых врагов — Обработанные, Рыгуны и Ревнители.

В арсенале героя — пушка, миниган, пиломёт, автоматический дробовик и двустволка. Играть можно в одиночку или в кооперативе на четверых. Игроков ждут многочисленные бои, разнообразные задания и квесты разной сложности. Система Легионов обновлена: на поле боя Сэм сражается с тысячами противников.