A sztori a Black Mesa kutatólaborban indul, ahol Gordon Freeman részt vesz egy kísérletben.
A teszt azonban katasztrofálisan rosszul sül el: bekövetkezik a resonance cascade, amely portálokat nyit a Xen nevű idegen dimenzió felé.
A laborban kitör a káosz, idegen lények lepik el a komplexumot, majd a katonai egységek is megjelennek, akik nem megmenteni, hanem elhallgattatni próbálják a túlélőket.
A játék végén Gordon a Xen világában legyőzi a portálokat fenntartó lényt, a Nihilanth-ot, majd találkozik a titokzatos G-Man-nel, aki munkát ajánl neki.