En el 2137, Amanda Ripley, ingeniera de Weyland-Yutani e hija de la desaparecida tercera oficial de la U.S.C.S.S. Nostromo, Ellen Ripley, es contactada por el androide ejecutivo, Christopher Samuels, para informarle que la caja negra de la U.S.C.S.S. Nostromo ha sido recuperada por la nave de transporte Anesidora y está en posesión de la corporación Seegson en Sevastopol, una estación espacial de comercio orbitando al gigante gaseoso KG348 en el sistema Zeta Reticuli. El equipo de Weyland-Yutani, conformado por Amanda, Samuels y la ejecutiva de alto rango Nina Taylor, comienzan su vector de aproximación a bordo de la nave de carga y transporte de pasajeros, Torrens, tripulada por su capitana Diane Verlaine y su navegador y encargado de telecomunicaciones, William Connor. Tras un fallido intento de establecer contacto por radio con la Sevastopol, en el que solo reciben un mensaje de advertencia lleno de estática de parte del mariscal colonial Waits, jefe de seguridad de la estación, indicándoles que no pueden recibir pasajeros y ante la poca claridad de la situación, el equipo decide abordar la estructura mediante una caminata espacial, pero, a los pocos metros de alcanzar la esclusa de aire una explosión hace que el cable guía se corte y el equipo se separe, dejando a Amanda como única posible sobreviviente. Al ingresar a la estación, Ripley la nota vacía y silenciosa y las únicas personas que la habitan son grupos de saqueadores atemorizados y paranoicos, acaparando los pocos recursos presentes en la nave y disparando a cualquiera que no pertenezca a su grupo.
Luego de explorar el área de llegadas espaciales, Amanda se encuentra con Axel, un solitario sobreviviente que al principio amenaza con matarla, pero luego lo convence de sacarlo de la estación si la ayuda a encontrar la caja negra. Axel accede, y mientras caminan le cuenta de un supuesto «monstruo» suelto que mata a cualquiera que se le cruce en su camino; este muere al ser atacado por ese mismo monstruo, un organismo alienígena conocido como xenomorfo suelto en la estación. Posteriormente Amanda encuentra la grabadora de vuelo en la sección de apoyo técnico, pero sus datos están dañados y no pueden ser leídos. Tras evitar al alien y a los sintéticos «Androides Amigos» ahora hostiles hacia los humanos, Ripley contacta a Samuels y le dice que Nina está herida y necesita ayuda médica urgente, por lo que se dirige a la estación médica San Cristóbal para encontrar ayuda. Ahí solamente encuentra un solo médico, el doctor Khulman, que tomó refugio en la recepción del lugar. Éste guía a la ingeniera por el lugar diciéndole que ahí atendían casos de esquizofrenia debido al ambiente del espacio, pero los tratamientos fueron dejados de lado para racionar suministros médicos. Tras no encontrar nada, Khulman le indica que pueda haber medicinas en la zona de operaciones, pero al momento de querer dejar la recepción para apoyar la búsqueda, éste muere a manos del alien.
Al encontrar un equipo de urgencias e intentar dejar la sala de operaciones siendo perseguida por la criatura, esta activa una trampa explosiva para matar al alien, pero solo lo ahuyenta. Ripley se reencuentra con Samuels y Nina, que están junto con el mariscal Waits y su ayudante Ricardo. Ella le exige respuestas sobre la situación en la estación y le responde que el xenomorfo fue traído en la misma nave que trajo la caja negra de la U.S.C.S.S. Nostromo, la Anesidora. En la oficina de los mariscales coloniales Amanda interroga a Marlow, capitán de la Anesidora, y este le cuenta que aterrizaron en el mismo planetoide en el que su madre y su tripulación exploraron hace 15 años, LV-426, siguiendo la misma transmisión de la nave de los «ingenieros» que el otro equipo bajó a revisar. Tras entrar a la estructura, Marlow apaga la baliza de transmisión de la nave para que nadie logre encontrar la nave y quedarse con los derechos de explotacion despues de apagarla su esposa lo contacta y le dice que debe bajar, bajan a explorar los confines de la estructura, donde encuentran la cámara llena de huevos, en la que su esposa Catherine Foster termina infectada por un abrazacaras, desesperado por ayuda. El capitán decide poner rumbo a la Sevastopol, donde entrega la grabadora a cambio de pasar el control de cuarentena. Ahí la doctora Lingard chequea a Catherine, notando la existencia de un parásito desconocido dentro de ella, que termina siendo el xenomorfo y al cabo de poco tiempo este emerge de su huésped.
Después de finalizar su relato, Waits le pide a Ripley que le ayude a sellar al alien en Soluciones Exoplanetarias Géminis, un módulo de investigación que puede ser desacoplado de la Sevastopol, pero ella termina siendo traicionada por el mariscal, que desacopla el módulo con ella todavía adentro. Aun así logra escapar y puede volver a la estación, dejando atrás al módulo y al alienígena que se desintegra al entrar a la atmósfera del planeta. Con el problema de la criatura ya solucionado, Amanda intenta volver a la oficina del mariscal, pero en el camino se encuentra con androides que han dejado sus puestos habituales y que, según Waits, están cazando y matando a todos. Al llegar a la oficina Ripley pide que le abran las puertas, pero solo escucha a Waits siendo ahorcado por un androide, y tras volver al lugar mediante una ruta alterna se encuentra con todos sus ocupantes muertos, incluyendo al mariscal. Ricardo es la única persona viva en la oficina y Ripley lo convence de que la ayude en comunicaciones.
Tras intentar aclarar la incógnita de quién le ordenó a los androides matar a todos, llegan a la conclusión de que Apolo, la inteligencia artificial a cargo de los sistemas tecnológicos y de telecomunicaciones de la Sevastopol, fue la responsable. Se ponen en contacto con Samuels, que fue al módulo de Apolo para desactivar a los androides; al llegar ahí Amanda sorprende a Samuels intentando acceder manualmente al núcleo de la inteligencia artificial, pero esta termina desactivando al androide de Weyland-Yutani no sin antes abrirle el paso a los servidores de Apolo activando el transito privado hacia Apolo. Ya en los servidores y accediendo a la interfaz de usuario de la computadora para desactivar a los sintéticos, esta se lo prohíbe debido a la orden 939, misma orden implementada por Weyland-Yutani durante el primer encuentro con el xenomorfo, ahora dueña de la estación, que especifica «prioridad 1 mantener a la criatura con vida dos dias despues de que la expedicion de la Torrens terminara» y todas las demas prioridades consideradas secundarias ella insiste con que cancele la orden 939 ya que la criatura a abandonado Sevastopol pero Apolo dice: «Negativo los escaneres del reactor no han sido investigados» lo cual se ve obligada a investigar el reactor.Donde ahí se encuentra el nido del alien, donde se encuentran todas las personas secuestradas —ahora muertas—, y varios xenomorfos nacidos de esas personas. Decidida a destruir el nido para eliminar a los alienígenas, Ripley pone en estado crítico ambos reactores para incinerar la guarida de las criaturas. Tiene éxito, pero algunos aliens logran escapar hacia las cubiertas superiores de la estación.
Dejando atrás el reactor, Ricardo contacta a Amanda para mostrarle un audio de una conversación entre Nina y Marlow en la que ella le revela que fue enviada a asegurar el espécimen, y también le ofrece libertad a cambio de revelarle la ubicación del planetoide, ahora sabiendo que la Anesidora está cerca para poder usarla como medio de escape. Ripley usa una cápsula ambulancia para abordar la nave. Activando la corriente de la Anesidora, Marlow revela que secuestró a Taylor y le muestra el contenido de la caja negra, que también posee un mensaje personal de Ellen a Amanda, contándole de la destrucción de la Nostromo, la pérdida de toda su tripulación a manos del alien y prometiendo volver pronto. Con el mensaje ya escuchado, Marlow está decidido a destruir al alienígena para que la humanidad no entre en contacto con esta plaga, sobrecargando el reactor de su nave para que este explote con la potencia de un arma nuclear, pero antes de finalizar el proceso Nina lo golpea con una llave de tuercas, matándolo. Ambas mujeres intentan abortar el proceso pero solo logran bajar la potencia de la explosión, Ripley logra escapar en la misma cápsula en la que llegó, mata a Nina y destruye la Anesidora por completo.
Aunque la estación no fue destruida en la explosión, sus estabilizadores gravitacionales terminan severamente dañados, haciendo que ésta comience a precipitarse al gigante joviano. Como última esperanza para escapar, Amanda alinea los platos satelitales manualmente para ponerse en contacto con la Torrens para poder ser evacuados. Tiene éxito y al momento de ir por Ricardo, este se encuentra con un abrazacaras pegado a él y se ve forzada a abandonarlo. Al momento de intentar dejar la Sevastopol mediante una caminata espacial, esta es secuestrada y llevada a un nuevo nido cerca de la central de comunicaciones, logra escapar del lugar y volver a la esclusa de aire. Ya en el exterior de la estación, Ripley debe desanclar la nave de forma manual pero termina siendo acorralada por los xenomorfos sobrevivientes, aunque logra deshacerse de ellos liberando justo a tiempo la nave de sus anclajes y dejando a las criaturas flotando a la deriva y a la Sevastopol desintegrándose en la atmósfera de KG348. Al entrar a la Torrens, Ripley intenta contactar con Verlaine, pero no obtiene respuesta. Justo al entrar en el puente de la Torrens, un alien la acorrala en la esclusa de aire de la nave, lo que le da a entender de que cuando Verlaine le dijo a Amanda justo activando las cargas para separar la nave: «Ripley he puesto la esclusa en automatico.» De ese modo logró entrar a la Torrens un xenomorfo dando a entender entonces que Verlaine y Connor han sido asesinados por la criatura. Como última instancia para evitar la muerte, Ripley abre la compuerta y tanto ella como el alien salen expulsados a presión fuera de la nave. En las escenas finales, se muestra a Amanda flotando en el espacio dormida, pero se despierta al ver la luz de una nave que se le acerca.