En la cuarta temporada, se revela que Lyoko no fue destruido completamente. Jeremie y Aelita intentan restaurar el sector cinco y logran resturar los otros 4 sectores y asi continuando el seguimiento de XANA.
El grupo tiene nuevos uniformes y armas más potentes. Viajando en el Mar digital con un buque sumergible creado por Jeremie, el Skidbladnir (Skid), el grupo se encuentra con una serie de "Replikas" que son una copia de Lyoko. Cada una de estas Replikas sólo tiene un sector y estas son controladas por otro superordenador a su vez controlado por XANA. Jeremie crea una forma de materializar a sus amigos en el sitio de la Tierra de estos superordenadores con sus capacidades intactas de Lyoko. Mientras tanto, continúan combatiendo a William y en el episodio 93 (Vuelta a la Tierra) logran que vuelva a la normalidad a la Tierra y el Skid es destuido por el Koloso. Franz Hopper es destruido segundos antes de que Aelita pudiera acabar con XANA. La temporada acaba cuando cada uno habla sobre sus mejores recuerdos antes de desactivar el superordenador.
