L'histoire se déroule dans un univers au bord de la crise. Afin de rapprocher les différentes espèces intelligentes et de réguler le terrorisme interplanétaire, les plus puissantes planètes créent la Fédération Galactique, dont le nombre de planètes membres ne cesse de grossir. Les « Chozos » (chōjin-zoku en VO (鳥人族 qui se lit "race d'homme oiseau")) , la race la plus intelligente connue de la galaxie, enseignent aux différentes civilisations quelques rudiments de leur technologie de pointe, afin de maintenir la stabilité de l'Univers.
De l'autre côté, les « Pirates de l'Espace », peuple nomade ultra-violent très avancé technologiquement, vivent de leurs pillages effectués par leurs armées suréquipées sur les autres planètes, et récupèrent petit à petit les secrets chozos disséminés dans la galaxie. Les Chozos combattent ardemment les pirates, puis disparaissent totalement de la galaxie, laissant derrière eux leurs colonies en ruines. Que leur est-il arrivé ? Pourquoi les représentants de ce peuple éparpillé au quatre coins de l'Univers ont-ils tous disparu en même temps ? Les recherches de la Fédération Galactique sont vaines, et ces derniers restent seuls face aux pirates. Certaines des prophéties chozos retrouvées prétendent tout de même que leur peuple attend la venue de l'« Élu » de la lumière, équipé de leurs armes et armure, qui achèvera leur œuvre.
Le temps passa et l'Élu ne vint pas. Toute la bordure extérieure de la galaxie est maintenant sous le joug des Pirates de l'Espace qui se sont relancés sur les dernières études des Chozos au sujet des armes biologiques. Sur la petite colonie terrienne K-2L naît Samus Aran. Alors que cette dernière est âgée de 3 ans, la colonie est attaquée par un escadron scientifique des Pirates de l'Espace. La police galactique sur place tente de résister, mais est balayée par la nouvelle « recrue » des pirates ici à l'essai : Ridley. La famille de Samus est massacrée ainsi que tous les habitants de K-2L, exceptée Samus Aran elle-même, cachée par sa mère. Cette dernière est recueillie après le drame par deux Chozos rescapés, arrivés trop tard. Ces derniers la ramènent sur la dernière planète chozo, Zebes, où ils la forment comme un guerrier chozo. Une dizaine d'années plus tard, Samus achève son entraînement et se voit confier un Costume de Puissance sur mesure, le seul de toute l'Histoire Galactique. (Il apparaît dans le second volume du E-manga que Mother Brain était une intelligence artificielle créée par les Chozos et qui leur servait d'ordinateur central, d'interface planétaire, sur la planète Zebes. Par la suite et sans qu'on ait encore d'explication, Mother Brain deviendra le chef des pirates de l'espace.)
Samus, dans le but d'éliminer la menace pirate afin de venger ses parents, devient un Space Hunter, un des mercenaires de la Fédération galactique. Cependant, une de ses missions la ramènera sur Zebes, à présent en ruine, afin d'y effectuer sa "Mission zéro", car les Pirates de l'Espace, dans leur soif de pouvoir, viennent de réveiller une ancienne malédiction : les Métroïdes ...
La trame scénaristique de la série ainsi que certains éléments de l'histoire semblent fortement inspirés ou similaires à l'univers des films de science-fiction Alien. C'est d'ailleurs pour cela qu'un boss du jeu s'appelle Ridley (référence à Ridley Scott).
Les pirates de l'espace ont dérobé des échantillons du parasite xénomorphe Métroïd. Cette créature supposée originaire de la planète morte SR388 résiste à tout type d'arme conventionnelle et est capable de drainer les substances vitales d'un individu. Les pirates projettent de les multiplier via le rayon bêta afin d'en faire une arme biologique mortelle.
Un raid est organisé par la Fédération Galactique afin de récupérer les Métroides, cependant les troupes sur place ne donnent plus de nouvelles. Samus Aran est alors envoyée afin d'infiltrer le complexe pirate et de détruire leur leader ainsi que les Métroïdes.
Samus part dans une ultime croisade afin de rayer la menace métroïde de la galaxie en s'attaquant à leur planète-mère officielle : SR388. Objectif : détruire un à un tous les spécimens de metroïdes puis stériliser la planète en abattant la Reine. La série aurait pu s'arrêter ici mais, heureusement, la fin plutôt surprenante permettra une suite: Super Metroid
Après sa victoire sur SR388, Samus épargne une larve métroïde de son génocide et la confie à la station de recherche Ceres. A peine partie, elle reçoit un SOS de Ceres signalant une attaque massive. Samus repart alors vers la station. Les événements la renverront sur Zebes, où ses vieux ennemis refont surface...
La menace métroïde s'est éteinte, et les récentes victoires de la Fédération Galactique tiennent les Pirates en respect. La galaxie est en paix. Samus Aran est contactée par la société de recherche Biometrix, propriétaire de la station de recherche B.S.L, afin d'escorter des chercheurs sur la planète SR388 maintenant exempte de metroides et d'aider à en recenser la nouvelle faune. Alors que la chasseuse de l'espace élimine un banal Hornhoad, une entité gélatineuse s'en échappe et s'écrase, sans lésion, sur le costume de puissance. Devant la futilité d'une telle attaque, Samus ne s'inquiète pas outre mesure. Cependant, lors du vol retour elle perd subitement connaissance alors qu'elle approche d'un champ d'astéroïdes. Son vaisseau ordonne alors l'éjection de la capsule de sauvetage, qui sera ramenée à la station B.S.L. Le Costume de puissance de Samus est complètement infecté par le "Parasite X", qui se multiplie dans son corps à une vitesse phénoménale. Les chercheurs retirent plusieurs parties de la combinaison, sans réussir à stopper l'infection; tant que Samus est inconsciente, il est impossible de lui retirer certains éléments du Costume de puissance, qui lui sert de seconde peau. Un chercheur sauve alors Samus du Parasite X en lui injectant, in extrémis, un sérum à base d'une cellule de Métroide conservée dans les laboratoires de la Fédération : il apparaît que les Métroides étaient les prédateurs naturels des X. La chasseuse de primes ayant survécu, la Fédération Galactique lui retire le Costume de puissance -inutilisable- et lui greffe une nouvelle combinaison : le costume Fusion. Son A.D.N contient désormais une partie de l'A.D.N des Métroides ; par conséquent, les parasites X, contre lesquels elle est immunisée, ne font que la guérir de ses blessures lorsqu'elle en touche.
Samus, en convalescence, est rappelée par la Fédération Galactique : une explosion mystérieuse s'est produite sur la station B.S.L., dans l'entrepôt contenant les parties retirées du Costume de Puissance durant l'opération. L'équipage ne répond plus : Samus est envoyée sur place, conseillée par un nouvel ordinateur de bord à qui elle doit obéir...
Après sa victoire sur Zebes (lors du premier épisode), Samus pourchasse tout pirate fugitif dans les alentours de la planète, quand elle capte un message pirate non-crypté envoyé à tout vent dans l'espace demandant un soutien armé dans la frégate rescapée Orpheon. Proche de l'origine du signal, elle décide de se rendre sur place et constate le comportement étrange des pirates. Ses découvertes vont la plonger alors dans un combat posthume pour la libération de la planète Chozo Tallon IV.
Refonte sur Game Boy Advance du premier épisode. En complément d'une mise à jour graphique totale, l'arsenal se voit augmenté et l'on pourra participer à une phase d'infiltration bonus : contrairement à l'épisode originel, Samus est poursuivie lors de sa fuite de Zebès par le vaisseau-mère des Pirates. Samus est abattue par un tir des Pirates et son vaisseau se crashe sur Zebès. La chasseuse survit, mais son Costume de Puissance est détruit : armée seulement d'un pistolet paralysant et sans armure, elle doit infiltrer le Vaisseau-mère et explorer Chozodia, ancienne capitale Chozo gardée par les Pirates, dans l'espoir de retrouver une autre combinaison...
La planète Ether est depuis de longues années le théâtre d'une guerre meurtrière entre deux mondes : la lumière, peuplée de « Luminoths » pacifiques qui rappellent les Chozos par certains aspects, et les ténèbres, hantées par la Horde Ing belliqueuse capable de posséder symbiotiquement les créatures de la lumière. Cette guerre semblait stabilisée quand la dernière arme luminoth, dont le principe est de happer l'énergie d'une dimension à l'autre est dérobée et retournée contre eux par la Horde. La race est au bout de l'extinction. Parallèlement, un vaisseau pirate poursuivi par les forces spéciales de la Police Galactique s'écrase sur Ether. L'unité Bravo des G.F.T. se déploie sur place afin de neutraliser les pirates. Trois jours plus tard, la Fédération reste sans nouvelles de l'escadre Bravo... Samus Aran est envoyée afin de leur porter assistance.
« Le secret de la Puissance Suprême réside dans le Cluster Alimbic », voilà le message capté par la Fédération Galactique, message envoyé dans toute la galaxie depuis un petit système solaire, où se trouvent maintenant les vestiges d'une civilisation avancée, les Alimbics. Tous les plus grands chasseurs de primes de la galaxie, dont Samus Aran ont suivi le message et recherchent maintenant la « Puissance Suprême », pour des motivations très différentes.
Chasseurs de primes :
C'est une simulation de flipper basée sur l'univers de Metroid Prime.
Lors d'une mission qui semble ordinaire à bord du GFS Olympus, Samus Aran et les membres de la Fédération Galactique se font attaquer par les Pirates de l'Espace. Samus reçut alors l'ordre, par la puissante forme de vie mi-électronique appelée Unité Aurora, de lever le voile sur le mystère du parasite radioactif Phazon en explorant les planètes de la Fédération Galactique Norion, Elysia et Bryyo avec l'aide de trois autres chasseurs de primes:
Rundas, habitant de la lune Phrygis. Il semble posséder le pouvoir de contrôler la glace, ce qui en fait un chasseur de prime expérimenté. Il possède les Missiles de Glace.
Ghor, un chasseur de prime cybernétique dont l'origine est inconnue. Il est dit que son corps est formé à 92% de machines. Son corps lui même est son vaisseau. Il possède le Fuseau de Plasma.
Gandrayda, une chasseuse de prime qui a la capacité de se transformer en n'importe quelle forme de vie, à sa guise. Elle semble aussi détester Samus. Elle possède le Grappin électrique.
Le vaisseau mystérieux, quand le joueur termine le jeu à 100% et qu'il laisse la cinématique après l'affichage de son score, verra un vaisseau qui poursuit Samus quand elle décolle.Il y a beaucoup d'Hypothèses mais la plus convaincante est que ce soit Sylux qui recommence la traque.
Annoncé à la conférence de Nintendo à l'E3 2009 de Los Angeles le 2 juin 2009. Il s'agira de la suite spirituelle de Super Metroid. Sortie prévue le 31 aout 2010 sur le continent américain et le 3 Septembre en France, le jeu tournera principalement autour du passé de Samus et éclaircira quelques mystères.