В одном из октябрьских ночей 2033 года сталкер с «Тульской» Сергей Маломальский совершает вылазку на поверхность. Маломальский задерживается и не успевает вовремя попасть на родную станцию, так как наступает рассвет и Сергей, дабы не попадать под лучи солнца, решает спрятаться в одной из квартир заброшенного дома. На пути к ней, сталкер убивает мутанта разводным ключом и сталкивается с неким подобием ожившего мертвеца. Наконец, добравшись до квартиры и поставив растяжку, Маломальский засыпает в ванной. Просыпается он только ближе к вечеру, когда понимает, что попал в логово вичухи и его хозяйка сейчас пришла в квартиру. Сергей, долго решая, что ему делать, в итоге выбегает из квартиры, кинув в мутанта гранату. На улице, его начинает преследовать выжившая тварь. Однако у самого входа на станцию «Тульская», его спасает группа сталкеров Лося, поджарив вичуху огнемётом.

Вернувшись на станцию, Сергей узнаёт, что все посчитали его пропавшим без вести. Маломальский, придя в палатку к своему наставнику Казимиру, показывает ему книги, добытые на поверхности, и, попивая чай, привезённый с «ВДНХ», обсуждает с картографом события, происходящие в Метро и предупреждает про то, что мутировавшие деревья-горгоны получили способность передвигаться. Через несколько часов, на станцию со стороны «Нагатинской» приходят людей: маленький немой мальчик, который был сразу же отдан в лазарет к санитарке Вере, и долговязый юродивый, который начинает бродить по станции. Сергей решает проследить за ним. Найдя странного человека, который так и представляется, Маломальский, решив, что ввиду его умственных способностей, общаться с человеком бесполезно, ведёт его к Казимиру и просит покормить, а сам идёт в лазарет — посмотреть на мальчика. Там он находит его мёртвым и замечает отсутствие Веры. На посту, ведущий в сторону «Нагатинской», Сергей встречается с пропавшей группой Лося, а потом, вернувшись за Странником, всё время твердящим про какой-то «мозз», отправляется на «Серпуховскую» — за пропавшей Верой.

Придя на станцию, напарники видят, что у лазарета «Серпуховской» находится оцепление. Там, найдя мёртвую Веру и узнав от коменданта Никиты Новикова о том, что дозорный Кривошеев, который привёл в госпиталь Веру, ушёл на «Полянку». Сергей и Странник отправляются следом. В туннеле на пути к станции на Сергея нападает мутировавшая кошка. Его спасает напарник, который, при всём отвращении Сергея, съедает зверька. На платформе «Полянки» они находят убитых Кривошеева и диггера, посланного за дозорным вместе с охотником. Не найдя тела охотника, они слышат, как на станцию спустились мутанты. Вместе, они бегут к «Боровицкой». Предупредив на посту у станции Виктора Турманца о мутантах на «Полянке», Маломальский идёт сдавать книги браминам. После чего, по просьбе Странника, они поднимаются на поверхность.

Выбравшись в город, Сергей и Странник натыкаются на стигматов, учуявших запах крови убитых рейховцев из банок, которые в героев бросил штурмовик Четвёртого Рейха — Ганс, который стал новой жертвой мозза. Сталкерам удаётся спрятаться от мутантов в Доме Композиторов. Но стигматы, не отставая, решили взять здание штурмом, карабкаясь по стенам в окно. Убив с пару десятков тварей, героям всё же удаётся сбежать от них, оседлав на крыше одну из вичух и долететь на ней до архитектурного института. Пока Странник управлял мутантом, Сергей, едва не сойдя с ума от страха, держался сзади. Вновь оказавшись на земле, Сергей ведёт Странника к одному из сталкерских схронов — бронетранспортеру БТР-80. На пути к машине, сталкер попадает в засаду пауков-арахн. При помощи напарника, Маломальскому удаётся высвободиться и уйти от тварей. Наконец, найдя транспорт, Сергей, заведя его, едет вместе со Странником к станции «Тверская». Но на полпути к фашистской станции, на БТР нападают мутанты и Сергей, маневрируя, врезается в здание. Выбравшись из-за разбившегося транспорта, Бумажник, уже прогнозировав изгнание его за это из сталкерского братства, идёт вместе со Странником к «Пушкинской», возле которой они оказываются совсем рядом.

Спустившись на станцию, Сергей со Странником приходят на платформу, благодаря сталкерскому жетону и книге «Майн Кампф». На «Пушкинской» же в это время уже выступает Ганс, подмяв под себя часть населения станции и который уже выбрался из плена гестапо, куда его за буйство определяет гауляйтер Волк. Маломальского и Странника Волк принимает у себя в кабинете, который, спустя недолгий разговор который за книгу и «по старой дружбе» обещает поспособствовать Сергею и Страннику. Через штурмовиков Бормана, им удаётся подойти поближе к Гансу и рассмотреть, является ли он под воздействием мозза. Это оказывается правдой. Но мозз, увидев своего давнего врага, приказывает загипнотизированным жителям станции убить сталкеров. Пока штурмовики прикрывают напарников, они оба бегут в туннель, ведущий к коммунистической станции «Лубянке». За ними бегут и бунтовщики, ведомых Гансом.

На заставе Красной Линии у станции Маломальский просит пропустить их и подготовиться к атаке нацистов. Но красный комиссар, уверяя, что у них с Рейхом перемирие, арестовывает сталкеров из-за «Майн Кампфа», подложенной Сергею на прощание Волком. Из-за того, что коммунисты не поверили Маломальскому, на станции начинается бойня. Подоспевшим солдатам во главе с другом Сергея — наркомом Кузнецовым, удаётся победить бунтовщиков. От трибунала и карцера Сергея и Странника вызволяет Никита Коллонтай — командир отряда красных следопытов и ещё один знакомый Маломальского. Поговорив с ним и узнав, что нужного им фашиста в числе убитых нет, Бумажник, увидев стоявшую на путях дрезину, груженную напалмом, угоняет её вместе со Странником, угрожая красным гранатой и заверив Никиту, что он это делает ради спасения человечества.

Вдвоём, они едут назад за Гансом, оставшимся позади и уже также угнавшим дрезину. Проезжая мимо «Пушкинской», в Сергея и Странника начинают стрелять фашисты, которых растревожил пальбой Ганс. Маломальский, увидев убитых бунтовщиков, зверски повешенных над станцией, бросает им гранату, зажавшую в руке. Уже покинув территорию Рейха, Сергей замечает, что в Странника попали.

По какой-то причине оказавшись в туннеле, ведущему в Метро-2, Сергей видит, что путь им преграждает распластавшаяся по всему туннелю тварь, которую он от ужаса назвал «шайтан-крот». Чудовище, взревев, начинает гнаться за друзьями и Сергею\ удаётся уничтожить мутанта при помощи одной из бочек напалма. Проехав ещё немного, они, наконец, добираются до неизвестной станции. Сергей, дав Страннику автомат, просит сидеть в дрезине и не выходить. Сам же Маломальский отправляется на разведку. На платформе, Сергей встречается с Гансом, мозз, находящийся внутри которого приказывает Бумажнику присоединится к нему.

Паразит, поняв, что сталкер отказывается, выходит из тела Ганса, тем самым убивая его. Субстанция уже была готова влиться и в Маломальского, но неожиданно появляется Странник, который ловит мутанта в банку и закрывает её.

Рассказав Сергею свою историю о прошлом, Странник предупреждает, что не может дальше жить, так как тоже заражён неким подобием моззом. На все просьбы и мольбы Маломальского остаться и с предложением найти другой выход, он отказывается. На прощание, сказав Буму, что Сергей всегда будет его другом, Странник уезжает с моззом и напалмом ещё глубже в туннель. Подавленный сталкер уходит со станции. Через минуту происходит взрыв, пламя которого едва не сжирает Маломальского. Сергей понимает, что Странник погиб, своей смертью спася население всего Метрополитена.

Решив больше не возвращаться на родную «Тульскую», Сергей, который больше не верит в страх, благодаря своему героически погибшему другу, решает пойти в Санкт-Петербург, напевая свою любимую песню «А я иду, шагаю по Москве»...