Edellisessä osassa, [[Metroid II: Return of Samus|Metroid 2:ssa]], [[Samus Aran|Samus]] palasi SR-388:sta mukanaan viimeinen - häneen kiintynyt - vauvaMetroid-metroidtoukka, jota Samus ei hennonnut tuhota. Metroid vietiin tiedemiehille tutkittavaksi. Pian Samus saa ilmoituksen hyökkäyksestä tutkimusasemalle, josta hän löytää [[Ridley]]n, joka ryöstää Metroidin. Asemassa käynnistyy aikasytytys ja Samus pakenee paikalta ennen räjähdystä. Samus seuraa Ridleytä planeetta [[Zebes]]iin, missä avaruuspiraatit jatkavat jälleen metroidien tuottamista biologisiksi aseiksi. Samus taistelee avaruuspiraatteja, metroideja sekä neljää avaruuspiraattien komentajaa - [[Kraid]]ia, Phantoonia, Draygoonia ja Ridleytä - vastaan, ja kohtaa lopulta piraattien johtajan [[Mother Brain]]in. Viimeisessä taistelussa Mother Brain on jo vähällä kukistaa Samuksen, mutta viime hetkillä apuun hyökkää nyt valtaviin mittasuhteisiin kasvanut SR-388:n viimeinen metroid, joka on edelleen kiintynyt Samusiin. Metroid imee Mother Brainin elinvoiman ja siirtää sen Samusille, joka saa voimansa takaisin. Mother Brain kuitenkin virkoaa myös ja tuhoaa metroidin. Lopulta Samus tuhoaa Mother Brainin, jolloin Zebesin [[itsetuhomekanismi]] käynnistyy. Samus pakenee planeetalta juuri ennenkuin se räjähtää.
