Nur vierzigtausend Menschen haben überlebt, als der Letzte Krieg die Welt vernichtete. In den Tunneln der Metro – der Moskauer U-Bahn – fanden sie Zuflucht.
Zwei Jahrzehnte nach der Atomkatastrophe sind die Überlebenden noch immer im Untergrund eingeschlossen, während die Oberfläche des Planeten durch nuklearen Fallout verseucht und von mutierten Monstern besetzt ist. Dort, in den Katakomben der Metro, haben die Menschen eine neue Zivilisation aufgebaut.
Doch jetzt keimt ein neuer Schrecken auf, und das letzte Zuhause der Menschheit wird bedroht. Das Schicksal liegt in der Hand eines einzelnen jungen Mannes: Artjom.
Eine Pandemie unbekannten Ausmaßes breitet sich in der Metro aus. In einer Welt ohne Medikamente und in einer Gesellschaft, in der Schamanismus sich ausbreitet, lässt sich nur wenig gegen das tödliche Virus ausrichten.
Die Bewohner der Metro wurden angewiesen, zu retten, wen sie können – und jeden zu vernichten, der ein Risiko darstellt.
Doch ein Mädchen, das in einem fernen Winkel der Tunnel geboren wurde, ist ungehorsam. Sein Name ist Sascha...
Zwei Jahre, nachdem die Existenz der Metro-Bewohner bedroht wurde, treibt Artjom seinen Traum voran: die Überlebenden wieder an die Oberfläche der Erde zu führen und ein neues Zuhause zu suchen.
Tagtäglich verlässt er die Metro, um den Funkwellen zu lauschen, obwohl er in jeder Minute außerhalb der Tunnel eine gefährliche Strahlendosis abbekommt.
Eines Tages erfährt er von einem Mann, der Signale von anderen Überlebenden empfangen haben soll. Um ihn ausfindig zu machen, geht Artjom auf seine letzte Reise durch die Tunnel und macht eine Entdeckung, die seine Welt auf den Kopf stellt.