Dark Sector sumerge a los jugadores en el papel de Hayden Tenno, un agente secreto enviado a una misión peligrosa en Lasria, una ciudad en ruinas situada en Europa del Este que oculta un secreto letal de la Guerra Fría. Ha sido atacado por un enemigo desconocido y se ha infectado con el virus Technocyte, una arma biológica cruel que retuerce a sus víctimas convirtiéndolas en máquinas de matar sin sentimientos.