El rey Asfal del Mundo Oscuro tenía un hijo llamado Galgear, que heredó de él un anillo mágico y creció insano como resultado. El príncipe fue encarcelado, pero logró liberarse, secuestrar a Valna, la reina de Vecanti, e instalarse como nuevo gobernante de la Tierra de los Sueños. Cham, la líder de la resistencia contra Galgear, oye la voz de Yuko, la ex guerrera Valis que ahora se ha convertido en una diosa, diciéndole que uno de los miembros de la resistencia, una chica llamada Lena, es la heredera de la espada Valis. Lena y su hermana Amu deciden rescatar a Valna y encontrar una manera de detener Galgear. Al igual que sus predecesores, ¨Valis IV¨ es un juego de plataformas de acción. Es similar al juego anterior en que permite al jugador controlar tres personajes diferentes: Lena, Amu, y Asfal. Cada uno de los personajes esgrime un arma única (la espada Valis para Lena, el bumerán para Amu, y el tridente para Asfal) y tiene acceso a sus propios hechizos elementales (el trueno para Lena, el fuego para Amu, el hielo para Asfal). Cada uno también tiene una habilidad especial: Lena puede deslizarse a través de pasos estrechos, Amu puede hacer doble salto, y Asfal es inmune a ciertas trampas. Junto con la recuperación y la mejora de hechizos (hasta tres niveles) los personajes también pueden adquirir esferas especiales que aumentan el recuento general de sus puntos de golpe y magia.