Uma metroidvania focada na exploração 3D com mecânica de tiro em primeira pessoa e a primeira entrada 3D da série Metroid, Metroid Prime segue Samus Aran após os eventos de Metroid (1986) enquanto ela embarca em uma fragata Space Pirate, depois persegue seu arquirrival em fuga Ridley no intrincado Tallon IV, um planeta cheio de vida selvagem mortal e antigo lar da avançada e antiga raça Chozo.

Depois de receber um sinal de socorro de uma fragata Pirata Espacial em órbita, o caçador de recompensas Samus Aran embarca na nave e descobre que os Piratas estão realizando experimentos biológicos. Quando a fragata é destruída, Samus persegue seu inimigo Ridley até a superfície do planeta Tallon IV, onde ela descobre os restos da civilização Chozo e a fonte de uma substância tóxica chamada Phazon que está corrompendo o ecossistema do planeta.