Fabuła gry S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky rozgrywa się na rok przed wydarzeniami z oryginalnej gry S.T.A.L.K.E.R. w 2011 roku. Grupa stalkerów po raz pierwszy dociera do samego serca Strefy - elektrowni jądrowej w Czarnobylu i powoduje kataklizm na krawędzi katastrofy. Ogromny wybuch anomalnej energii zmienia Strefę. Nie ma już niezawodnych i względnie bezpiecznych dróg. Całe poziomy znikają w wybuchach anomalii. Stalkerzy, a nawet ekspedycje, giną lub zostają zapieczętowani na utraconych terytoriach. Na mapie Strefy pojawiają się nowe obszary, które pozostały nieznane od czasu powstania Strefy. Strefa nadal trzęsie się od wybuchów. Strefa jest niestabilna. Anomalna aktywność osiąga maksimum. Zmiany na mapie Strefy znane stalkerom wstrząsają kruchą równowagą sił w Strefie. Pomiędzy ugrupowaniami wybuchają wrogości o nowe terytoria, pola artefaktów i strefy wpływów. Nie ma już dawnych wrogów ani przyjaciół – teraz każdy walczy sam za siebie. Rozpoczęła się wojna frakcji między ugrupowaniami. 10 godzin rozgrywki w głównym wątku fabularnym. 5 zupełnie nowych poziomów – Bagna, Czerwony Las, Zrujnowany Szpital, Limańsk i Wojskowy Skład Uzbrojenia. 8 znacząco przeprojektowanych poziomów z oryginalnej gry – Kordon, Śmieci, Mroczna Dolina, Agroprom, Podziemia Agropromu, Jantar, Wojsko i Stacja. Ulepszenia broni i pancerza. Możliwość naprawy broni. Zaktualizowane koncepcje anomalii i artefaktów – rzadkich anomalii nie widać i można je wykryć za pomocą detektorów. 36 rodzajów broni. 4 tryby gry wieloosobowej. 12 map wieloosobowych.