Der Master Chief ist an Bord des Forerunner Schiffs, das vom Propheten der Wahrheit von High Charity aus zur Erde unterwegs ist, um dort zu landen. Während des Eintritts in die Erdatmosphäre springt der Master Chief vom Schiff ab. Er wird von einem Bergungstrupp, unter Leitung von Sgt. Johnson gesucht und gefunden. Da das Lebenserhaltungssystem seiner Mark VI Rüstung intakt war, versteifte sich wie vorgesehen, die innen liegende Gelschicht um Verletzungen zu vermeiden. Nachdem der Master Chief wieder zu sich gekommen ist, erblickt er den Gebieter, der auch Mitglied der Bergungsmission ist, rennt auf ihn zu und hält ihm seine Pistole unter den Kopf.
Sgt. Johnson klärt nun den Master Chief auf, dass der Gebieter nun auf der Seite der Menschen sei. Widerwillig lässt der Master Chief vom Gebieter ab.
Hier beginnt das Spiel. Der Master Chief soll nun zurück zur Basis eskortiert werden. Auf dem Weg zum ersten Extraktionspunkt, gibt es zahlreiche Gefechte mit Brutes und Grunts. Nachdem am Extraktionspunkt die Pelikans von Banshees überfallen werden, scheitert die Extraktion und Sgt. Johnson und ein paar Soldaten werden von den Brutes gefangen genommen. Nun liegt es am Master Chief, Sgt. Johnson zu befreien und zur Basis zurückzukehren.
In der Basis angekommen wird ein Wiedersehen mit Commander Keyes (Capitän der „In Amber Clad“) gefeiert. Auch Lord Hood meldet sich per Videokonferenz in der Basis. Er gibt dem Master Chief Anweisungen bezüglich des Objektes, was die Allianz in den Ruinen von Neu Mombasa gefunden hat. Lord Hood will ein Bombardement des Objektes, es muss aber zunächst die Luftabwehr ausgeschaltet werden. Die Konferenz unterbricht, da der Strom ausfällt, als auf einmal der Prophet der Wahrheit eine Videobotschaft übermittelt. In dieser bezeichnet er die Menschheit als Ungeziefer und prophezeit ihr, nicht der Verglasung ihres Planeten zu entkommen. Außerdem sagt er, dass die Vernichtung der Menschheit göttlicher Wille sei. Nun ist klar, dass die Basis entdeckt worden ist.
Die Basis wird nun angegriffen und der Master Chief versucht sie solange zu verteidigen, bis alle evakuiert sind. Die Brutes haben die Bombe, die eigentlich der Sprengung der Station galt, entschärft. Also muss Spartan-117 nochmals zurück, um die Bombe wieder scharf zu machen. Nachdem Master Chief die restlichen Brutes ausgeschaltet hat, schärft er noch die Bombe. Dann bringt sich der Master Chief in Sicherheit, bevor die Basis explodiert.
Nun muss sich der Chief nach Voi durcharbeiten. Er fährt dazu mit einem Warthog, der im Untergeschoss der zerstörten Basis steht, nach draußen und bahnt sich den Weg durch die Truppen der Allianz. Er zerstört, in Voi angekommen, die Luftabwehrstellungen und Lord Hood startet sofort das Bombardement. Doch die Allianz aktiviert das Objekt und ein heller Lichtblitz erscheint. Es wird ein Portal zu der „Arche“ geöffnet, durch das die Allianzkreuzer fliegen. Kurz darauf stürzt ein Schiff nahe Voi ab. Schnell wird klar, dass die Flood gelandet ist. Der Chief erhält den Auftrag, das Schiff zu sichern, da von ihm Signale ausgehen, und davon ausgegangen werden muss, dass es sich um Cortana handelt, die auf High Charity in Halo 2 zurückgelassen worden ist. Der Chief kämpft sich mit dem Gebieter zu dem Schiff durch und findet eine Nachricht von Cortana. Als der Chief diese geborgen hat, wird er auf ein Allianzschiff gebracht, das unter der Führung von Eliten ist, die den Menschen helfen. Die Nachricht ist beschädigt, und mit Hilfe von 343 Guilty Spark wird diese Nachricht wiederhergestellt. Sie zeigt, dass es Cortana schlecht geht und dass sie unbedingt gerettet werden muss. Währenddessen beginnen die Eliten mit der Verglasung Afrikas, um die Ausbreitung der Flood zu verhindern. Der Master Chief und der Gebieter fliegen mit einem UNSC-Schiff durch das Portal und gelangen zur Arche.
Die Arche ist, wie sich herausstellt, eine Art „Halo Fabrik“, die zerstörte Installationen ersetzt. Deswegen ist auch gerade ein Neubau der in Halo 1 zerstörten Installation 04 im Bau. Auf der Arche gelandet, versucht der Master Chief die Aktivierung der Ringe zu verhindern. Er muss drei Barrieren deaktivieren, um zu dem Kontrollraum zu gelangen, in dem sich der Prophet verschanzt hat. Nach Deaktivierung der dritten Barriere landet die Flood mit High Charity in der Arche. Um den Propheten zu stoppen, schließt der Master Chief mit dem Gravemind einen Pakt und hilft ihm, an den Propheten im Kontrollraum zu kommen. Der Gebieter ermordet den Propheten der Wahrheit. Zuvor hat der Prophet Commander Keyes getötet. Sgt. Johnson, der auch zu diesem Zeitpunkt anwesend war, konnte nur zusehen.
Nun, da der Pakt mit dem Gravemind erfüllt ist, wechselt dieser die Seite und die Flood, die zuvor den Chief beschützt hat, greift ihn an.
Da High Charity nun in der Arche ist, geht es darum, Cortana zu retten. Der Chief macht sich auf den Weg zu High Charity, rettet Cortana und leitet die Zerstörung von High Charity ein, durch die auch der Gravemind zerstört wird. Nun muss noch die Eindämmung der Flood gesichert werden. Dadurch dass gerade die Installation 04 im Bau ist, kann diese im Kontrollzentrum des Ringes schon aktiviert werden, der Gebieter, Cortana und der Chief machen sich auf zum Kontrollzentrum. Um dahin zu kommen, müssen sie sich wieder durch eine Horde von Flood schlagen, unterstütz von Sgt. Johnson, der mit einem UNSC-Schiff „Forward Unto Dawn“ gekommen ist. Im Kontrollzentrum angekommen lädt der Chief Cortana in den Speicher des Kontrollraumes. Da sie noch den Index der Einrichtung 04 aus „Halo: Kampf um die Zukunft“ hat, kann sie den Ring aktivieren.
Da die Aktivierung des Ringes aber auch gleichzeitig seine Zerstörung wäre, er ist noch nicht komplett fertig gestellt, will 343 Guilty Spark nun die Aktivierung verhindern, da es „seine“ Einrichtung ist und er sie beschützen muss. Bei dem Versuch, 343 Guilty Spark zu besiegen, stirbt Sgt. Johnson. Der Chief und der Gebieter besiegen den Illuminat und leiten die Feuersequenz ein. Beide fliehen mit der "Forward Unto Dawn" von Halo, leider zu spät, da die Feuersequenz bereits abgefeuert worden ist. Das Schiff wird in zwei Hälften gerissen.
Beide überleben den Vorfall, allerdings kann nur der Gebieter zur Erde zurückkehren. Der Masterchief hingegen ist mit der künstlichen Intelligenz Cortana in einem abgetrennten Teil des Raumschiffes, mit dem die Flucht von der Installation gelang, gefangen und versetzt sich in einer Kapsel an Bord in Cryostasis, um die Zeit bis ein von Cortana ausgesendeter Notruf beantwortet wird, zu überstehen. Die Allianzeinheiten ziehen von der Erde ab, verbunden mit der Beendigung des Krieges.
Wenn man das Spiel auf dem Schwierigkeitsgrad „Legendär“ absolviert, erweitert sich die Abspannsequenz. Der Master Chief setzt sich selbst in Stasis, wie bei dem Ende, das bei leichteren Schwierigkeitsgraden gezeigt wird. Jedoch endet hier die Sequenz nicht. Man sieht nun das Wrack des Raumschiffes von außen und die aufgehende Sonne, die einen Planeten enthüllt, der mit leuchtenden Strukturen (wahrscheinlich Städten) bedeckt ist. Wenn man die Bücher gelesen hat, besonders "Geister von Onyx", kommt der Verdacht nahe, dass es sich bei dem Planeten um eine Schildwelt handelt.
