DOOM 3是一款第一人稱射擊遊戲，其故事情節主要圍繞著一場噩夢般的死亡之旅展開。玩家將扮演一名士兵，深入被稱為“雷德殿堂”的恐怖主題房間。在這裡，他們必須解開各種謎題，對抗恐怖的敵人，以逃脫這個可怕的噩夢。
故事主要分為三個部分：第一部分主要講述了主角從昏迷中甦醒，發現自己被關在一個黑暗的房間裡，之後開始探索這個地方並尋找出路；第二部分講述了主角與惡魔的戰鬥，以及為了打破詛咒而尋找神器拯救世界的故事；第三部分則揭示了主角過去的一些秘密，使得故事更加深入和引人入勝。
此外，遊戲還引入了“後故事”概念，玩家在通關後可以通過玩一些擴展內容，了解一些之前沒有發現的秘密和劇情。這些後故事包括一些支線任務、角色對話、隱藏房間等等，使得玩家可以反覆探索，進一步豐富遊戲世界和故事。