La cuarta temporada de 'Shameless' se emitió en la cadena Showtime entre el 12 enero y el 12 de abril de 2014, con un total de 12 episodios. En su cuarto año, la serie se mantuvo estable en sus índices de audiencia, repitiendo el éxito de las temporadas anteriores. La cuarta temporada marca la salida oficial del reparto de Justin Chatwin.
Retomando el hilo de la tercera temporada 'Shameless' continuó girando hacia tramas más dramáticas sin abandonar la comedia por la que es conocida. Los nuevos capítulos lidian con los problemas de Fiona con la ley y la posible muerte de Frank, que está enfermo. La temporada arranca con Fiona tratando de dejar atrás a Jimmy, que es dado por muerto, mientras se adapta a su nuevo trabajo de oficina en World Wide Cup, donde empieza a salir con su jefe, Mike Pratt (Jake McDorman).
Por otro lado, Lip estudia en la universidad politécnica de Chicago y ya no vive con sus hermanos, teniendo más de una dificultad para centrarse en sus estudios. Tras la marcha de su hija, Sheila encuentra el consuelo en las webs de citas, donde conoce a un cowboy nativo americano que está al cargo de los hijos de su hermana adicta. Mientras, Kevin adquiere el bar Alibi y Veronica está embarazada de trillizos a la vez que su madre también espera un bebé de la pareja por gestación subrogada.
Debbie se cuelga de un chico mayor que ella, Matt (James Allen McCune). Mickey está deprimido desde que su amor, Ian, se marchó al servicio militar y se lleva muy mal con su mujer, Svetlana. Mickey encuentra a Ian, que ha desaparecido del Ejército y ahora trabaja en un bar gay. Mickey e Ian reconectan, pero Ian se comporta de manera extraña debido a que ha dejado de tomar sus medicamentos. Svetlana aprovecha la situación para chantajear a Mickey, pero harto, este acaba saliendo del armario delante de todos en el Alibi. Terry, el padre de Mickey, intenta agredirlo y acaba arrestado.
La enfermedad de Frank progresa y necesita urgentemente un nuevo hígado para sobrevivir, lo que le lleva a recurrir a su hija mayor, Sammi (Emily Bergl), cuya existencia ignoraban los Gallagher. Sammi tiene un hijo, Chuckie, y aunque al principio está furiosa con Frank, acaba ablandándose porque quiere tener una relación con su padre. Sin embargo, se acaba desvelando que no es compatible con él y no puede ser su donante. Por otro lado, Sheila se casa con Frank para poder adoptar a los niños de su novio online, pero los planes no salen como esperaba.
El día de su cumpleaños, todo se complica para Fiona, que en esta temporada se hunde en una espiral de desgracias y autodestrucción. Después de ponerle los cuernos a Mike con su hermano, Robbie, resultando en una pelea entre ellos, Fiona organiza una fiesta en la que vuelca sus penas en la cocaína. El pequeño de los Gallagher, Liam, encuentra la droga y la consume, quedando inconsciente. Fiona es arrestada y acaba en la cárcel.
En ausencia de Fiona, Lip ejerce como tutor de los hermanos, para lo que cuenta con la ayuda de su compañera de la universidad, Amanda (Nichole Bloom), con la que inicia una relación aunque sigue sintiendo algo por Mandy. Ian regresa a la familia, pero su comportamiento preocupa a sus hermanos, desvelándose que padece trastorno bipolar, como su madre, Monica. Finalmente, Fiona sale de la cárcel y consigue trabajo como camarera en un restaurante, Frank encuentra un milagroso donante a última hora, Sammi y Chuckie se mudan con los Gallagher y un viejo amigo de la familia reaparece.