Děj hry se odehrává v alternativním postjaderném světě v nejmenované části bývalého Sovětského svazu (pravděpodobně v evropské části). Ve hře roku 1986 vypukla jaderná válka mezi SSSR a USA. Hráč ovládá řadového člena tajné organizace ATOM, která přežila jadernou válku a tajně sleduje okolní svět. V roce 2005 vedení ATOM poslalo hráče na hledání expedice generála Morozova, která se vydala za cennými technologiemi, ale kontakt s ní byl přerušen. Na společné mapě se hráč může volně pohybovat mezi lokacemi hry, přičemž největší z nich jsou městečko Krasnoznamenny, jehož vedení se snaží reprodukovat předválečné sovětské reality, a osada obchodníků Peregon. Na společné mapě se hráč může setkat se zvířaty-mutanty, obchodními konvoji, skupinami stalkerů, bandity, otrokáři, přívrženci "destruktivních sekt", a také navštívit náhodné lokace.
Systém rozvoje postavy je nejblíže systému SPECIAL (Fallout). Hlavní parametry se nastavují při vytváření postavy a omezené možnosti jejich mírného zvýšení se objevují až ve pozdních fázích hry. Za každou úroveň se udělují body dovedností, kterými lze zvyšovat úroveň ovládání různých typů zbraní, technologií a sociálních dovedností, a speciální body, které lze utratit za speciální schopnosti.