Metroid Prime se passe entre Metroid 1 et Metroid 2. Après avoir vaincu les pirates de l´espace une première fois, les pirates de l´espace ont divisé leur armé en 2 camp : un se dirigère sur Zebes pour reconstruire leur labo, et l´autre ont parti à la recherche d´une planète contenant d´importante ressource énergetique, la planète Tallon IV.
Tallon IV était dans le passé une planète où les Chozos ont construit un refuge pour eux. Un refuge naturel, se mariant parfaitement avec la nature de la planète. Toutefois, un météorite s´est écrasé sur Tallon IV. Ce météorite contenait un élément cancereux du nom de " Phazon ". Ce cancer a vite contaminer toute la planète, et même les Chozos n´ont pas pu l´arrêter. Tout ce qu´ils ont pu faire, c´est de construire un temple impénétrable au dessus du lieu du cratère, pour sceller la source du Phazon. La clef pour ouvrir ce temple est l´ensemble de 12 artéfact, que les Chozos ont cachés un peu partout sur Tallon IV. Apres la construction de ce temple, les Chozos ont quitté la planète pour une destination inconnus.
Les pirates de l´espace ont vite découvert l´existence de ce Phazon, et veulent l´utiliser à des fins maléfiques. Ils se sont donc installer sur Tallon IV. Ils ont construit des mines pour extraire le Phazon, effectué des recherches, et même mélanger le Phazon à leur ADN.
Samus doit aller sur Tallon IV pour arrêter les pirates, trouver les artéfact pour pénétrer dans le cratère, et détruire la source du Phazon.