تتبع لعبة Half-Life: Source نفس القصة الأساسية للعبة Half-Life الأصلية، مع إعادة تصورها باستخدام محرك Source بفيزياء ورسوم محسّنة. تلعب بشخصية Gordon Freeman، عالم فيزيائي نظري يعمل في منشأة Black Mesa Research Facility، حيث تنقلب تجربة روتينية إلى كارثة. أثناء اختبار عينة بلورية غامضة، يحدث “resonance cascade” يؤدي إلى فتح بوابات إلى بُعد فضائي آخر. تبدأ مخلوقات معادية بالاندفاع إلى داخل المنشأة مسببة فوضى ودمارًا واسعًا. ومع تصاعد الكارثة، يتم إرسال الجيش لمحاولة احتواء الوضع، لكن أوامرهم تقضي بالقضاء على الكائنات الفضائية وأي ناجين من العلماء. يُجبر Gordon على شق طريقه داخل المجمع المنهار، مقاتلًا المخلوقات والجنود معًا. خلال رحلته يكتشف الحجم الحقيقي للكارثة والتجارب السرية داخل المنشأة. وتصل القصة إلى ذروتها بينما يحاول الهروب من Black Mesa، تحت مراقبة وتلاعب غامض من G-Man.