主角阿尔乔姆在战前出生，在地铁内长大。其对战前的世界记忆非常模糊。生父不明，可能在战争中丧生。战争开始时和母亲逃入地铁，但不久以后母亲植物园站的鼠灾丧生，植物园站毁灭。阿尔乔姆被退役的骑兵团成员，现任展览馆站站长的阿雷克斯收养。
年幼的阿尔乔姆不断长大，对母亲的印象的印象愈发模糊。为了寻回对母亲的记忆，他和其他小伙伴偷偷去植物园站探险，并打开了通往地表的气闸门。在那里，阿尔乔姆企图回忆与母亲在这里游玩的经过——坐地铁来到植物园，母亲给他买了一个冰激凌——但他怎么也想不起来母亲的面孔。在他发呆的时候，受到了守望者的袭击(从漫画也确定守望者是从野狗变异而来)。来不及逃跑的阿尔乔姆遭遇了黑裔，这应该是黑裔第一次与人类接触。黑裔驱赶了守望者救下了阿尔乔姆，并第一次成功和阿尔乔姆沟通，传达出了友善的信息，并帮助阿尔乔姆回忆出母亲的面庞。可能是因为孩童时期的阿尔乔姆的大脑比较灵活吧，他并没有出现和其他人一样的不适应症状(头痛，昏厥甚至死亡)。按照最后曙光里“小天使”的说法，“他很早以前就适应了”。
无论如何，这次经历在阿尔乔姆的心理埋下了种子，所以当他在长大后再次遭遇黑裔时，心中一直无法确定这个看似危险的生物就是是好是坏。作为唯一可以和黑裔交流而不受伤害的人类，他成为了黑裔与人类达成协议的关键。
现在来说一下地铁的世界观。战后的幸存者躲在地铁的隧道里，各个车站形成了如同国家或者小镇一样的东西，若干个车站还会形成联盟政权。车站之间会进行贸易交往，或者发动战争。阿尔乔姆长大的车站以生产优质的蘑菇茶叶而在地铁间闻名——是的，地铁中缺少植物生长所需的阳光。除极少车站有充足的电力可以用日光灯种植植物以外，绝大部分车站的人民通过种植无需日光的蘑菇来获取必要的营养。另外就是很幸运的有一小批牲畜在战前偶然进入了地铁，因此成为无价的蛋白质来源。另外，虽然明知有摄入辐射物质的危险，那些没有牲畜的边缘车站会吃老鼠，地下河钓上来的鱼，变异体，甚至出现人吃人的情况。
战后的世界环境极端，因此地铁中势力较大的车站联盟也都是些极端分子——红色战线，第四帝国,和汉莎联盟。红色战线用共产主义思想，用统一、平等秩序等来统领车站。第四帝国则是纳粹主义，利用民族净化思想来统领车站(先是排斥非俄罗斯人，然后排斥非莫斯科人。到最后曙光这些少数派都清理干净了，又开始清理“疑似基因突变体”，凡是被怀疑发生了身体突变的都以“散播劣质基因”的罪名处死)。但其实第四帝国和红色战线的本质都是法西斯，靠战争，仇恨和仇恨维持自身的政权稳定。和战前的世界没有任何两样。按照阿尔乔姆的话，“世纪末日没能组织我们为了意识形态自相残杀。”但其实这里意识形态只是一个幌子，利益才是真正的驱动力。
最后曙光里我们更进一步的看清了第四帝国和红色战线两者长期征战如何取得平衡。第四帝国实际控制的范围很小，但是这些车站有很多的设备和资源(地下河和大型水车可以用来发电)，因此较为富有，其实力非常强盛。另一方面，红线的控制范围虽然广泛，但是大多比较贫穷。红线拥有的是人数优势。这些可以从双方士兵的装备看出，纳粹士兵的装备明显比红线的好。
红线和纳粹的对垒像极了二战时德国和苏联的对峙，一方重质量，一方重数量。同时也可以看纳粹和二战时的的前任一样有严重的战略劣势，无法长期位置自身的力量，早晚会因为资源消耗敌不过红线而消亡。
第三个联盟则是汉莎联盟——实行资本主义政权的联盟。这个联盟应该是故事里象征着现实中西方资本主义政权，对内实行自由平等，对法则实行闭关自首，面对争端显得缺少实力。汉莎联盟是地铁里最富有，实力最强的联盟，并有很多附属联盟(阿尔乔姆的故乡展览馆战就是汉莎下属联盟的一员)。但是这些联盟表面上受到汉莎的保护，但是如果这些车站受到威胁，汉莎并不一定会提供援助。汉莎作为资本主义的象征，一切以利益为先，会毫不犹豫的放弃盟友以维护自身利益。就像现实中二战初期的样子，西方资本主义世界对纳粹实行绥靖政策，任由苏联和纳粹互掐，并期望从中得利。汉莎也一样，其对红线和纳粹自称中立，并设立有调停会议让多方政权进行和平谈判，但其实其就希望红线和纳粹两败俱伤，自己从中得到利益。
所以总体上地铁里的这三方政权就是二战的缩影，也是人性的自私、贪婪和暴力的缩影。
