Сюжет игры разворачивается в постапокалиптической Москве, преимущественно в московском метро, все начиная (после запуска идёт часть одной из последних миссий) со станции, где вырос главный персонаж Артём (он родился примерно за три года до войны), но иногда игроку приходится выбираться на поверхность для выполнения определённых миссий и в поисках чего-либо ценного.

Локации в игре отражают мрачную атмосферу туннелей метро, хотя и сделаны более зловещими, чем в реальности. Часто происходят странные эффекты и шумы, и иногда игроку приходится полагаться лишь на эти вспышки, чтобы найти путь в кромешной тьме. На поверхности игроку грозит ещё большая опасность, поскольку там присутствует радиационное излучение, также приходится все время носить противогаз из-за отравленного воздуха[22]. Вода часто также оказывается радиоактивной, и даже небольшое её касание может отнять жизнь.

Часто локации запутаны, при этом в игре нет какого-либо варианта карты, оставляя игроку выяснять направление лишь при помощи компаса. В игре отсутствует шкала здоровья, и следить за здоровьем персонажа приходится лишь вслушиваясь в его сердцебиение и наблюдая брызги крови на экране, являющиеся показателями состояния персонажа и степени его ранения. В игре нет экранного индикатора, показывающего степень изношенности фильтров в противогазе персонажа. Вместо этого игроку предлагается следить по наручным часам, циферблат которых разделён на три зоны, соответствующих степени изношенности фильтров, что вынуждает игрока регулярно обращаться к ним, чтобы не пропустить момента когда потребуется замена фильтров. Противогаз также отражает своё состояние в виде трещин на стекле, предупреждая игрока о потребности в новом противогазе.

Интерфейс игры содержит традиционные элементы дисплейных индикаторов, таких как, например, индикатор амуниции и список оставшихся фильтров для противогаза и инъекций адреналина (медаптечек). Выпущено дополнение «Ranger Pack», которое полностью отключает все индикаторы, оставляя возможность посмотреть индикаторы глянув на часы.

Ещё одним ключевым фактором является управление амуницией. Для АК присутствуют два вида боеприпасов 5,45×39 мм: довоенные патроны, являющиеся эквивалентом денег — «золотые» патроны и современный кустарный аналог. Патроны для остального оружия подобных аналогов не имеют.

Пролог
Артём вместе с человеком по имени Мельник поднимаются из Метро-2 через концертный зал имени Королёва. Они оказываются наверху, на руинах Москвы. Неподалёку располагается Останкинская телебашня, куда они и держат свой путь. На поверхности герои встречают трёх людей из отряда Мельника, после чего на группу нападают мутанты…
Завязка
События игры переносятся за восемь дней до битвы у Останкинской телебашни, начавшись с пробуждения Артёма на станции метро ВДНХ. Станция стала его родным домом после того, как его сюда привёл отчим по кличке Сухой (настоящее имя — Александр). Он познакомил Артёма с человеком, известным как Хантер, который впоследствии помогал отбивать атаки мутантов. По словам Сухого, атаки являются не столь опасными, по сравнению с угрозой появления «чёрных» — таинственных чужеподобных существ, проникающих через выход станции Ботанический Сад. «Чёрные» могут негативно воздействовать на психику людей на расстоянии и использовать свою психическую энергию, преобразуя её в физическую энергию большой мощности. Хантер пытается выяснить больше об этих существах и найти способы уничтожить их. Перед уходом со станции он даёт Артёму жетон сталкера, вместе с заданием отправиться в Полис (наиболее могущественная и дружелюбная группа станций в метрополитене) и попросить помощи у местных сталкеров, в случае если он (Хантер) не появится на следующий день.
Бурбон и Хан
Когда становится ясно, что возвращения Хантера ему уже не дождаться, парень начинает свой путь в Полис. Со станции ВДНХ он завербовывается на караван до станции Рижская. В обходном тоннеле караван столкнулся с аномалией и последовавшей за ней атакой упырей. С трудом добравшись до станции, Артём сталкивается с мелким бандитом Бурбоном, который предлагает ему стать напарником в походе до станции Сухаревская. Пробравшись через опасные тоннели, населённые бандитами и мутантами, напарники попадают на станцию Проспект мира, откуда Артём впервые после войны попадает на поверхность. После того, как герой игры и его напарник попадают через вентиляционную шахту на Сухаревскую, Бурбона схватывают бандиты. Добравшись к хозяину станции, Артём смог спасти напарника, однако главарь бандитов убивает Бурбона. Тут появляется Хан — загадочный человек, тайно помогавший Артёму на Сухаревской. Отправившись вместе с Ханом, Артём исследует опасное место — заброшенные туннели, которые живые существа предпочитают обходить стороной. Потом оба прибывают на Тургеневскую — проклятую станцию, которая регулярно подвергается атакам мутантов. Артём спасает жителей станции, после чего Хан отправляет Артёма на станцию Кузнецкий Мост.
Война
Кузнецкий Мост — независимая станция, однако на ней множество агентов коммунистической Красной Линии. Попав на неё, Артём сразу же вызывает подозрение и едва был арестован, но его спасает друг Хана, Андрей Мастер. Выбраться из станции можно было только отправившись на линию фронта. Артём, при помощи Андрея, тайно пробирается в багажное отделение дрезины. Отправившись на передовую, он оказывается в самом центре боя между коммунистами и неонацистами. Во время боя он попадает в плен к нацистам. Нацисты готовятся казнить Артёма, но в последний момент его спасают два сталкера — Ульман и Павел. Артём показывает им жетон Хантера, и Ульман приказывает Павлу отвести Артёма на так называемую Чёрную станцию, где они должны будут позднее встретиться. Павел и Артём крадут бронированную дрезину и пытаются проехать через блок-посты, выдавая себя за нацистов. Их обман раскрывают и начинают преследовать в туннелях на дрезинах и танке. По пути Павла убивают напавшие мутанты, а Артём добирается до станции Павелецкая, где принимает участие в обороне станции от нашествия мутантов. Но нагрянувшая аномалия уничтожает защитников станции. Выживший после аномалии Артём отправляется на уже покинутую людьми станцию Павелецкую, где сталкивается с выжившим ребёнком по имени Саша, с которым он добирается до эвакуированных жителей. Приведя Сашу к матери, Артём выбирается на поверхность. По дороге к Чёрной станции он сталкивается с фашистским аванпостом — стало ясно, что станция уже оккупирована врагами. На Чёрной станции Артём встречается с Ульманом, с которым он отправляется в Полис.
Полис и Д6
В Полисе Артём показывает жетон Хантера Мельнику, рассказывает совету станции про угрозу и просит помощи. Однако Совет в помощи отказывает ввиду недостатка ресурсов и людей, которые требуются для войны с фашистами, да к тому же считает Артёма суеверным парнем с окраины. Надежда появляется, когда Мельник обещает свою помощь в борьбе с чёрными и спасении ВДНХ, тем самым спасая и остальные станции. Мельник планирует найти Д6 (Метро-2), чтобы добраться до ракетных установок и уничтожить логово чёрных. Точный вход в Д6 был потерян в результате ядерного удара, поэтому сталкерам приходится выбираться на поверхность и идти в Российскую государственную библиотеку, чьи военные архивы хранят документацию о расположении Д6. Из-за ранения Данилы, одного из сталкеров, Артёму пришлось отыскать архив самому, пробираясь через опасные места библиотеки, населённые агрессивными мутантами — «библиотекарями». Найдя документацию и выйдя из библиотеки, Артём встречается с Мельником и Ульманом, с которыми он уезжает в базу Ордена, расположенную в церкви на поверхности. Там он вновь встречает Хана, который предостерегает Артёма от опрометчивых решений и насилия. Собрав отряд из шести человек, среди которых хороший техник Владимир, Артём и Мельник отправляются в тоннели, на поиски Д6. Открыв запечатанные гермодвери, ведущие в тайный комплекс, отряд сталкивается с ордами упырей, однако с потерями отбивается. В Д6 выжившие сталкеры находят ракетный командный центр, но в нём не оказывается электропитания. Артёму и Мельнику приходится вручную перезапустить реактор центра. Добравшись до реактора, Артём и Мельник сталкиваются с некой биомассой, которая, вероятно, является результатом мутации биологического оружия. Биомасса не даёт Артёму и Мельнику запустить реактор с пульта, и Артём запускает реактор вручную, удалив краном замедляющие стержни в рабочей зоне реактора. Это лишает биомассу энергии, но не убивает её окончательно. Добравшись до поезда, Артём берёт навигационную установку с лазерным целеуказателем и вместе с Мельником с помощью монорельса отправляются к Останкинской телебашне.

…Единственные выжившие после нападения мутантов, Мельник и Артём, оставив Владимира за компьютером управления и Ульмана для его охраны в комплексе, собираются разместить лазерный целеуказатель для ракет из Д6. Для этого нужно забраться на самую высокую точку Останкинской телебашни. В течение похода Мельника ранит демон. Артёму предстоит в одиночку завершить путешествие.
Концовки
Обычная концовка.
В конце игры Артём отражает ментальную атаку чёрных и наблюдает как ракеты уничтожают их логово.
Альтернативная концовка
В отличие от обычной концовки, после отражения ментальной атаки Артём видит перед собой раненого чёрного, тот просит сохранить им жизнь. Дальше всё зависит от игрока: если выстрелить в установку с лазерным целеуказателем, то чёрные выживут и больше не будут нападать на людей, если подождать, то ракеты будут запущены и аналогично обычной концовке черные будут уничтожены.
Чтобы получить альтернативную концовку нужно делать добрые дела на протяжении всей игры.

В финале каждой концовки Артём смотрит на рассвет, обсуждая свой поступок.

1.0:
*Изменен HUD ПНВ.
*Изменен звук АК-74.
2.0:
*Исправлены картинки уровня сложности "СТАЛКЕР".
*Изменена иконка сохранения игры (взята из архивов игры, сделана по примеру ранних видео).
*Убраны стрелочки на уникальном оружии.
3.0:
*Исправлена моделька Г.Г. на уровне "Пролог".
*Изменены перчатки Мельника на похожие как у Г.Г.
*Убраны стрелочки на уникальном оружии, также на DX-10.
4.0:
*Исправлено появления лица Мельника на уровне "Базар".
*Исправлена модель Артёма на уровне "Хантер".
*Изменены перчатки Жеки.
Автор: Xtreme1993