Предыстория «Тени Чернобыля». Действия происходят в так называемой Зоне — Чернобыльской зоне отчуждения, в которой произошла вторая катастрофа, сделавшая ее аномальной территорией (см. S.T.A.L.K.E.R.), примерно за год до событий S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl. Проводя группу ученых через Болота, главный герой игры сталкер-наемник Шрам попадает под Сверхвыброс — необычно мощный (по сравнению с другими) выброс аномальной энергии, убивающий все живое на своем пути и изменяющий географию, и чудом выживает, после чего его спасают члены группировки «Чистое небо», о которой до этого почти никому не было известно. Эта группировка считает, что Сверхвыброс и последовавшие за ним частые выбросы — реакция Зоны на действия человека в отношении нее, а именно — на то, что кто-то проник в центр Зоны, и что единственный способ обезопасить людей от Зоны — найти способ сосуществования с ней. Чтобы остановить выбросы, пока Зона не «расшаталась» и не произошла третья катастрофа, «Чистое небо» проводит расследование с целью выяснить, кто попал в центр Зоны, и любой ценой остановить этих людей. Под угрозой повреждения нервной системы и гибели из-за частых выбросов наемник Шрам пытается помочь клану достигнуть этой цели, а также в процессе этих действий попадает в центр противостояния группировок и для получения необходимой информации работает на различные, в том числе воюющие друг с другом, действующие на территории Зоны силы.

Окончание

Нарушителями стабильности Зоны — сталкерами, попавшими в ее центр, — оказывается группировка Стрелка — главного героя «Тени Чернобыля», будущего Меченого. Наемник Шрам и «Чистое небо» догоняют Стрелка, попав к Чернобыльской АЭС по альтернативному пути. Наемник получает приказ от командующего «Чистым небом» Лебедева отключить электромагнитным ружьем силовое поле Стрелка, делающее его непробиваемым (что позволило ему пройти под огнем «Монолита» через Выжигатель Мозгов, Припять и Саркофаг), вместе с которым выключится пси-защита сталкера, позволяющая ему находиться под пси-излучением. Шрам выполняет приказ (или, если не получается, продолжает гнаться за Стрелком), после чего, вопреки ожиданиям «чистонебесных», Зона снова переходит в нестабильное состояние и происходит второй Сверхвыброс. Отряды «Чистого неба» в погибают, Стрелок тоже попадает в плен, какой из этих двух вариантов произошел со Шрамом — неизвестно. В результате второго Сверхвыброса география Зоны приходит в то состояние, которое есть в «Тени Чернобыля».