游戏剧情发生于地球石油枯竭之后。为了争夺东太平洋石油，中国和美国发生一场战争。战争最后引起了核战争，整个世界毁灭了。战期，美国成功的研制出核聚变能源，游戏中主要能源来源于核聚变。
预见了大战的来临，美国政府在2054年开始了大规模的建造辐射避难所。 避难所由避难所科技公司设计和建造，每一个避难所足以容纳1000人，并且自给自足。
无论如何，大多只有进入避难所的人还安全的活着。剩下的人大多都死亡了。唯一少数存活的人和失灵的避难所住户都成为了僵尸(Ghoul)。
大地一片荒芜，伴随着避难所的打开，荒野上出现了失去科技的原始部落人，以抢劫为生的强盗，作恶多端的毒贩和奴隶贩子，还有重新建立文明的城市人，以及没有丧失科技的钢铁兄弟会和战前美国政府，甚至还有中国核潜艇的幸存者，他们利用潜艇的部件建立了一个科技发达的城市。
新加州共和国(NCR)
目标是消灭奴隶制和种族岐视，复兴人类文明，目前是废土最大的势力,合并了三份之二的加州,其领地加上钢铁兄弟会的麦逊地区(Maxson),和莫哈维废土称为核心地域(Core Region).于2241消灭西岸英克雷.
钢铁兄弟会(Brotherhood of Steel)
专门收集有利的科技，并维护废土里的秩序,基地在麦逊的迷失山(Lost Hill),在莫哈维废土,中西部和首都废土有分支。首都分支于2277年消灭英克雷.中西部分支总部在芝加哥,领土包括伊利诺伊州,密苏里州,堪萨斯州,在东南科劳拉多州和凯撒军团接壤.莫哈维废土分支几乎被新加州共和国消灭.
英克雷(Enclave)
前身为战前美国政府，目的是维护纯种人类，消灭一切非纯种的人类。在《辐射2》中被主角消灭，西海岸残余在2241被NCR消灭，东海岸分部于2277年被钢铁兄弟会消灭。
凯撒军团(Caesar's Legion)
前身为一个叫黑足(blackfoot)在亚利桑那州的部落,统一了科劳拉多河东岸的86个部落,建立以古罗马帝国为蓝本的政体,占有科劳拉多州,亚利桑那州,新墨西哥州和,科劳拉多河东岸的犹他州,和新加州共和国实力不相伯仲.
人类(Human)：避难所或是废土上的居民。
变种人(僵尸)(Ghoul)：受大量的辐射而变异的人类。行动缓慢并失去繁殖能力，但寿命很长。在《辐射》的南加州，大多住在大墓地(Necropolis)。在《辐射2》的北加州，大多住在蜥蜴城(Gecko)的核电站周围。在《辐射3》的华盛顿，大多住在地下世界(Underworld)。
变种人(Mutant)：使用病毒后的人工变异体，个头巨大但智力低下。《辐射》里，变种人大多是主教(Master)的属下。《辐射2》里，很多变种人在破碎之丘作矿工。在第三代，被称为超级变种人(Super Mutant)。
机器人：又分为有人工智能及无人工智能两种。
《辐射》系列是非常特别的一个角色扮演游戏系列，在本作中玩家将体会到核武器给人类带来的灾难性的后果，并通过真实的游戏体验来反思战争带给人们的伤痛，在《辐射4》中玩家将会看到一个完整的辐射系列编年史，而整个游戏的可玩性、画面、游戏元素和音效等方面完全不需要小编评价，就是一个字，好！相信你玩过这款游戏之后一定不会后悔的。
