第二代 BMW M4（代号 G82）主要基于标准版 4 系列（G22 世代）打造，该系列曾由 BMW Concept 4 概念车预览。它是标准 G22 4 系列的高性能版本。M4 的原型车曾与 G80 BMW M3 一同在纽博格林赛道进行测试。首批车辆于 2020 年 11 月组装完成，全球交付于 2021 年初启动。
G82 M4 最显著的两项变化是：动力输出达到 473 马力（353 千瓦），较前代 M4 提升了 35 千瓦（47 马力）；以及采用了源自 G22 4 系列的、颇具争议的双肾型格栅前脸设计。
新款 M4 的敞篷版于 2021 年 5 月发布。与标准的新一代 4 系列敞篷车一样，M4 敞篷版（内部代号 G83）采用折叠软顶。通常在 18 秒内完成开合，最高车速可达 50 公里/小时（31 英里）。敞篷版提供配备 M xDrive 的 Competition 车型。其最高车速电子限制为 250 公里/小时（155 英里），但通过选装 M Driver's Package 套件，可提升至 280 公里/小时（174 英里）。0-100 公里/小时（0-62 英里）加速时间为 3.6 秒。
2020 年上市时，M4 Competition 车型与标准 M4 车型一同亮相。与标准 M4 相比，M4 Competition 的功率输出提升了 22 千瓦（30 马力），达到 375 千瓦（510 马力），扭矩增加了 100 牛·米（74 磅·英尺），达到 650 牛·米（479 磅·英尺）。它仅提供 8 速 M Steptronic Sport 自动变速箱。M4 Competition 还配备了独立的变速箱油冷却器、黑色镀铬排气管、锻造 M 轻合金轮毂、自动驻车功能以及高光黑色后视镜。
配备 xDrive 的 Competition 车型 0-60 英里/小时加速比后驱车型更快，成绩为 2.8 秒，而后驱车型为 3.6 秒。
在 2017 年法兰克福车展上，BMW M 部门负责人 Frank Van Meel 宣布 CSL 名称将回归，取代性能车型名称中的 GTS。2022 年 5 月 4 日，BMW 宣布 M4 CSL 将在 2022 年 Concorso d'Eleganza Villa d'Este 活动上首发。其变化包括减重约 200 磅（91 公斤），因此得名 CSL（意为 Coupe Sport Leichtbau，即轻量化运动轿跑），以及大型碳纤维前唇、鸭尾式后扰流板和动力提升至 543 马力（551 马力；405 千瓦）。总产量为 1,000 辆。
2024 年 5 月，BMW 发布了全新的 M4 CS，它搭载了更强大的 S58 6 缸双涡轮增压发动机，可输出 405 千瓦（543 马力），比普通 M4 Competition 提升了 15 千瓦（20 马力）。BMW 还表示，M4 CS 比 M4 Competition xDrive 轻 35 公斤（77 磅）。这些改进使其 0-100 公里/小时（62 英里）加速时间缩短至 3.4 秒。M4 CS 的基础建议零售价为 123,500 美元起。
CS 还配备了经过特别调校的底盘，包括改进的车轮外倾角设置和防倾杆，旨在提升操控性；铸铝支柱支撑件增加了抗扭刚度。BMW 还重新校准了自适应减震器和电动助力转向系统。
BMW 声称其在纽博格林北环赛道创下了 7 分 21 秒 99 的圈速。
M Performance 部件可安装在所有车型上。这些部件包括尾翼、碳纤维侧裙、M Performance 排气系统、风刀、碳纤维前唇、碳纤维扩散器和后部空气动力学套件。M Performance 目前发布了一套由多家不同工厂生产的设计风格套件。G80 和 G82 M3、M4 是唯一提供 M Performance 设计的 G 底盘 M 车型。
2020 年 10 月，BMW 发布了与以时尚为核心的生活方式品牌 Kith 合作推出的 G82 世代 M4。该车被命名为 BMW M4 x KITH。全球限量生产仅 150 辆，其价格略高于基础版 2021 BMW M4。座椅有细微差别，采用特定配色，头枕上多次压印 Kith 标志，形成独特图案。碳纤维车顶带有 Kith 标志。外观上，该车采用全哑光黑色、银色和白色涂装。
2022 年 11 月 24 日，BMW 发布了全新的 BMW 3.0 CSL，搭载更强大的 3.0 升直列六缸发动机，可输出 412 千瓦（560 马力；553 马力）和 550 牛·米（406 磅·英尺）的扭矩，以庆祝 BMW M 成立 50 周年。共生产了 50 辆。所有 CSL 车型均在 BMW 斯图加特工厂完全手工打造。
在欧洲和其他部分销售区域，BMW M GmbH 提供了 "M4 Edition 50 Jahre BMW M" 以纪念其周年。这款独特的双门轿跑提供 BMW Individual 外观颜色：Carbon Black、Macao Blue、Brands Hatch Grey、Imola Red 和 San Marino Blue。M4 限量生产 700 辆，M3 限量生产 500 辆，配备前轴 19 英寸 M 锻造轮毂和后轴 20 英寸轮毂，采用双辐设计，首次提供哑光 Orbit Grey 和 Gold Bronze 颜色。
此外，为中国汽车市场也生产了数量有限的 BMW M4 Coupé 特别版车型，提供 Fire Orange 和 Stratus Grey 外观漆面。这一颜色选择与 BMW M GmbH 周年纪念在中国虎年庆祝有关。这些车辆的 M 锻造轮毂采用哑光 Orbit Grey 搭配 Fire Orange 车身颜色，以及哑光 Gold Bronze 搭配 Stratus Grey 外观漆面。
