在《辐射3》的剧情中，玩家扮演的角色开始了探索父亲行踪的旅程。离开庇护所Vault，主角对未知世界感到迷茫，初次接触星空，意识到自己已无家可归。目标是东南方的聚落Megaton，那里据说有父亲留下的线索。

在行走途中，主角发现前方废墟中似乎有人烟，通过Pip-Boy接收到两个新电台，Enclave Radio的爱国宣传让主角不满，而Galaxy News Radio的DJ“狗三哥”则提供了音乐和娱乐。途中遇到的机器人和人物显示他们并无敌意，主角得以修整装备并得知 Megaton有干净的水，尽管这在核战后变得稀有。

抵达Megaton，主角发现这里如同垃圾山，警长Lucas Simms向他介绍这里，提到镇中心有一颗炸弹，引发了一个支线任务。主角决定检查炸弹，希望能为父亲的线索找到线索。在途中，主角了解到父亲可能与一个名叫Moriarty的人物有关，他声称主角父亲曾来过沙龙，并透露了一些关于主角出生的真相，这揭示了Vault之外世界的复杂性。

接下来，主角将前往旧特区废墟中的Galaxy News Radio，继续追寻父亲的踪迹，同时面临可能与电台和狗三哥相关的故事线。剧情中充满了选择和分支，每个决定都可能影响角色的冒险和故事的发展。