Começando vinte e quatro horas antes, e terminando vinte e quatro horas depois do que seria o Resident Evil 2, este jogo nos leva a vivenciar o retorno de Jill Valentine a Raccoon City, que está inteiramente dominada pelos zumbis.

Em 28 de Setembro de 1998, Raccoon City se tornou uma cidade zumbi. Após os avisos dos sobreviventes do chamado "Incidente da Mansão" não serem ouvidos, aos poucos uma misteriosa doença de pele se espalhou pela cidade e transformou quase toda a população em mortos-vivos.

Cabe a Jill Valentine, uma das sobreviventes, fazer sua última fuga, para bem longe de Raccoon City, e a única maneira é enfrentando o terror que há lá fora. Mercenários em uma operação oficial da Umbrella (na verdade uma fachada para a empresa sair isenta de culpa), descem de dois helicópteros para buscar sobreviventes, mas logo são dizimados um por um. Apenas 3 membros sobrevivem: Carlos Oliveira, Mikhail Sergeivitch e Nicholai Ginovaef.

Ao procurar refúgio na delegacia, Jill é surpreendida com o aparecimento de Brad Vickers ferido e visivelmente aterrorizado. Antes que algo pudesse ser dito, Nemesis, a arma máxima da Umbrella aparece e mata Brad. Nemesis tem a missão de eliminar o que restou dos S.T.A.R.S. Após matar Brad ele parte pra cima de Jill, pois ela é o último membro dos S.T.A.R.S. que ainda estava na cidade.

Mikhail se sacrifica para salvar Jill de Nemesis e ela consegue fugir com Carlos Oliveira, graças a ajuda de Barry Burton, que os resgata de helicóptero. Dependendo das ações do jogador, Nicholai também pode viver, mas em um arquivo de 'Gun Survivor', escrito após o incidente por ele, sugere que deixá-lo morrer é o final verdadeiro.