Akcja gry rozgrywa się tuż po wydarzeniach mających miejsce po zakończeniu S.T.A.L.K.E.R.: Cień Czarnobyla.
Po odkryciu ścieżki do centrum Zony, rząd postanawia uruchomić operację "Fairway", by przejąć kontrolę nad CNPP. Pierwsza grupa została wysłana w obszar Zony po to, by stworzyć szczegółowe mapy lokacji. Pomimo dobrze przygotowanej akcji, operacja kończy się niepowodzeniem. Większość z wysłanych helikopterów rozbija się. W celu zbadania przyczyn niepowodzenia akcji "Fairway" w obszar Zony wysłana zostaje Ukraińska Agencja Ochrony z agentem Alexandrem Degtyarevem na czele. Od teraz wszystko w rękach gracza!
Charakterystyczne cechy:
- Kultowy głos lektora Mirosława Utty w pełnej polskiej lokalizacji.
- Fotorealistyczne obszary Zony – miasto Pripyat, stacja kolejowa Yanov, fabryka Jupiter, wioska Kopachi i inne, szczegółowo odtworzone.Nowa historia, mnóstwo unikalnych postaci.
- Rozwinięty system misji pobocznych.
- Nowe potwory: Chimera i Burer.
- Nowe zachowania i zdolności wszystkich przeciwników.
- Nowy system A-Life pozwalający na używanie ulubionych elementów z dwóch poprzednich części.
- Zanieczyszczenia wpływające na świat Zony.
- Nowy interfejs gracza.
- Gra zbudowana na silniku X-Ray v.1.6.
- Nie wymaga zainstalowania poprzednich gier z serii S.T.A.L.K.E.R.