En 1995, les pays de l'Ouest soupçonnent Outer Heaven, une place forte située à 200 kilomètres de Garzburg, au cœur de l'Afrique du Sud, de mettre au point une arme de destruction massive. L'unité de forces spéciales de l'armée américaine Fox Hound est appelée à clarifier la situation. Big Boss, le commandant en chef de Fox Hound, envoie le meilleur membre de l'unité, Gray Fox, sur place. Quelques jours plus tard, Gray Fox est déclaré perdu au front après avoir envoyé un dernier message : « Metal Gear... ». La nouvelle recrue de l'unité Fox Hound, Solid Snake, est à son tour infiltrée à Outer Heaven.
La mission de Solid Snake, « Operation Intrude N313 », consiste à délivrer Gray Fox et à neutraliser la menace. Snake pénètre dans la forteresse et entre en contact avec des membres de la résistance locale - Kyle Schneider, Diane et Jennifer - qui lui fourniront de précieux renseignements tout au long de la mission. Après s'être fait capturé, Snake s'échappe et délivre Gray Fox qui lui rapporte des informations inquiétantes sur le Metal Gear : le TX-55 est un prototype de tank bipède capable de lancer une attaque nucléaire de n'importe quel endroit à la surface de la Terre. Avec cette arme, Outer Heaven est en mesure d'établir une supériorité militaire sur le monde. Snake retrouve le concepteur du Metal Gear, le D. Pettrovich Madnar, et sa fille, Ellen, également prise en otage pour forcer son père à poursuivre le projet. Le scientifique lui révèle l'emplacement du Metal Gear et le moyen de le détruire.
Snake s'enfonce au cœur d'Outer Heaven, faisant face à des mercenaires et des pièges toujours plus dangereux. Au fur et à mesure de l'avancée, l'opposition en devient suspecte, comme si Snake était doublé. Les indications de Big Boss s'avère également de moins en moins fiables... Snake perd tout contact avec Kyle Schneider, tombé dans une embuscade. Il parvient à rejoindre le centre de recherche et développement du Metal Gear, situé au centième sous-sol de la base souterraine. Suivant les conseils du scientifique, Snake détruit l'imposant Metal Gear. Soudain, le système d'auto-destruction de la base d'Outer Heaven s'enclenche. Alors qu'il se précipite vers la sortie, Snake se retrouve face à son commandant, Big Boss, qui lui révèle être l'instigateur de Outer Heaven et du projet Metal Gear :
- Je pensais t'utiliser pour berner le reste du monde... Mais tu as été le meilleur. Tu es allé beaucoup trop loin. Solid Snake ! Je n'irais pas en enfer tout seul ! Je t'y emmènes avec moi ! ».
Alors que le compte à rebours s'égraine, les deux hommes engagent un combat à mort. Solid Snake défait le « Mercenaire Légendaire » et s'enfuit de la base juste avant son explosion.
Après le générique de fin, le joueur apprend que Big Boss a survécu aux évènements...
