L’histoire se passe en 2022 alors que deux races extraterrestres s'affrontent dans une guerre interstellaire : les Maians, dont l'aspect s'inspire largement de la vision folklorique des « petits gris », et les Skedars, qui ont un peu l'aspect de reptiles et dont la technologie leur permet de se fondre parfaitement parmi les humains. Sur Terre, deux organisations rivales se livrent une guerre secrète. D'un côté se trouve l'Institut Carrington, fondé par Daniel Carrington, qui, derrière une façade de centre de recherche et développement, poursuit des opérations d'espionnage en collaboration avec les Maians. De l'autre la dataDyne est une puissante compagnie d'armement qui entretient des liens clandestins avec les Skedars. Le joueur incarne Joanna Dark, une nouvelle recrue de l'Institut Carrington, qui, parce qu'elle a enregistré la meilleure note de l’Institut à l'entraînement, a reçu le nom de code « Perfect Dark ».