In Dark Sector speel je de rol van Hayden Tenno, een geheim agent op een gevaarlijke missie in Lasria, een Oost-Europese stad aan de rand van de afgrond, waar een strikt bewaard geheim uit de Koude Oorlog de bewoners met de dood bedreigt.

De hoofdrolspeler wordt belaagd door een onbekende vijand en is besmet met het Technocytenvirus, een genadeloos biowapen dat zijn slachtoffers in brute moordmachines verandert - hij moet zijn kracht gebruiken om te evolueren tot held.