Akcja gry rozgrywa się tuż po wydarzeniach mających miejsce po zakończeniu S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl. Po odkryciu ścieżki do centrum Zone’u, rząd postanawia uruchomić operacje „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 Zone wysłana zostaje Ukraińska Agencja Ochrony z agentem Alexandrem Degtyarevem na czele. Od teraz wszystko w rękach gracza!

• 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 interface gracza.
• Gra zbudowana na silniku X-Ray v.1.6.
• Pełna, polska wersja językowa - Jako lektor - ponownie kultowy Mirosław Utta.