Al di sotto della superficie, sotto la città morta di Novosibirsk, il colonnello Khlebnikov torna a casa da suo figlio Kirill per la notte di capodanno. Ma c'è qualcosa che non va: la melma continua a consumare le gallerie, gli attacchi dei mutanti sembrano aumentare sempre di più e la preziosa ""roba verde"" che protegge dall'avvelenamento da radiazioni inizia a scarseggiare. Per garantire la sopravvivenza, i vertici devono adottare delle misure drastiche... Attraverso il viaggio e le esperienze di Khlebnikov durante i suoi ultimi giorni di vita a Novosibirsk, che il colonnello Miller ripercorre un anno dopo, in questo nuovo capitolo i giocatori ritroveranno il classico gameplay narrativo della serie di Metro, con una nuova arma, il potente lanciafiamme, gli ambienti claustrofobici e la solita tensione che fa rizzare i capelli.