Il gioco è ambientato in un'area remota del Nuovo Messico nella struttura di ricerca di Black Mesa Research Facility, un complesso immaginario che condivide diverse similarità con l'Area 51. Il protagonista del gioco è un fisico teorico di nome Gordon Freeman, sopravvissuto ad un esperimento andato storto a causa di un'imprevista cascata di risonanza che apre uno squarcio dimensionale, il quale devasta per gran parte la struttura e permette ad alieni provenienti da un altro mondo - conosciuto come Xen, il mondo di confine - di avere accesso al complesso...