Quantum Break przedstawia nam losy dwójki głównych bohaterów, a także grupy postaci drugoplanowych, odgrywających również istotne role. Produkcja została podzielona niejako na dwie części. Pierwsza to gra, druga to serial filmowy, w którym do pewnego stopnia obserwujemy konsekwencje decyzji podjętych w grze.

Scenariusz Quantum Break rozpoczyna się w momencie, gdy główny protagonista - Jack Joyce - opowiada jakiejś kobiecie o tym, co przeżył w ostatnim czasie. Zaczyna od tego, jak przybywa na teren uniwersytetu w mieście zwanym Riverport. Ma się tu spotkać ze swoich dawnym znajomym, Paulem Serene (antagonistą). Na terenie uniwersytetu miał miejsce protest, w ramach którego uczniowie wyrażali dezaprobatę na temat działań korporacji zwanej Monarch.

Paul Serene, człowiek, z którym spotkać ma się Jack jest właścicielem Monarch. Po krótkiej rozmowie dwójki postaci, idą one do specjalnej komory, gdzie Paul przedstawia Jackowi wyjątkową maszynę, umożliwiającą podróżowanie w czasie. Serene zdradza kumplowi, że widział koniec czasu i że tylko wspólnie będą w stanie coś z tym zrobić, Niestety procedurę włączenia maszyny przerywa pojawienie się brata Jacka, niejakiego Willa. Niczym szaleniec, zaczyna strzelać i wrzeszczeć, a w tym samym czasie w laboratorium dochodzi do problemu. Pojawiają się też żołnierze Monarch, którzy zaalarmowani obecnością Willa, przybywają, aby bronić swego pracodawcę.

Will i Jack zaczynają ucieczkę, a potem poszukiwania samochodu tego pierwszego. Jest w nim bowiem tajemniczy przedmiot, z pomocą którego William będzie w stanie zapobiec końcowi czasu. Idą wspólnie na parking, w międzyczasie William zostaje jednak porwany przez ludzi Monarch i zaprowadzony do okolicznej biblioteki. Jack rusza za nim, ale dociera na miejsce spóźniony. Will ginie przygnieciony stertą gruzu po eksplozji w bibliotece, a Jack postanawia się zemścić na Paulu. Niestety zostaje pojmany.

W tym momencie rusza pierwsza część serialu. Widzimy w nim pokłosie tego, co działo się w bibliotece i, jako Paul Serene, możemy zdecydować jak rozwiązać sytuację świadków, którzy widzieli co zaszło. Jeśli zdecydujemy się na to, aby rozwiązać sytuację siłowo, wszyscy świadkowie zostaną zlikwidowani. Jeśli natomiast podejmiemy decyzję o działaniach PR-owych, rozpocznie się kampania, mająca przekonać mieszkańców Riverport do tego, że Jack Joyce to terrorysta.

W trakcie serialu poznajemy niejakiego Liama Burke - pracownika Monarch, który w wyniku niefortunnego zbiegu okoliczności oskarżony zostaje o zdradę. Jego działania źle interpretuje specjalista od zabezpieczeń w Monarch, Charlie. W całość zamieszana jest też kobieta o imieniu Fiona, współpracująca z Beth Wilder, starając się szpiegować korporację.

Serial kończy się sceną ucieczki Jacka Joyce'a, który przewożony jest furgonetką przez Beth. Ta bez jasnego dla Jacka powodu postanawia mu pomóc, nim jednak ma okazję z nim porozmawiać, pojawia się tzw. stutter. Czas staje w miejscu, a protagonista ma okazję by uciec.

Tak właśnie robi, po czym postanawia odnaleźć Paula Serene. Dowiaduje się, że ten przebywał będzie wkrótce na terenie suchego doku. Wyrusza tam więc, w międzyczasie poznając Amy (albo Nicka), w zależności od tego, jaką decyzję podejmuje Paul Serene, wybierając jak zająć się świadkami tego, co zaszło na terenie uniwersytetu. Duet wspólnie zmierza w stronę suchych doków. Wreszcie Jack dociera na miejsce, ale tam dochodzi niestety do kolejnej komplikacji. Serene ucieka, a Jack zmuszony jest do walki o przetrwanie. Po wygranej ma okazję porozmawiać z Beth, po czym wraz z Amy (albo Nickiem) wyruszają do dawnego domu Willa, mieszczącego się na terenie basenu.

Trójka dojeżdża na miejsce, wchodzi do środka i odkrywa drugą maszynę do podróżowania w czasie. Decydują się na to, aby ją odpalić, a następnie przenieść się do roku 2010 i zdobyć coś, co William nazwał countermeasure - urządzenie stworzone po to, aby w razie potrzeby dało się przywrócić czas na odpowiedni tor. Niestety podczas przygotowań maszyny okazuje się, że coś nie działa tak, jak powinno. Nie wiadomo co się stało, a konstruktora nie ma w pobliżu. Z tego powodu Jack decyduje się na sprowadzenie na basen kobiety o imieniu Sofia Amaral. Jest ona naukowcem pracującym w Monarch, związanym emocjonalnie z Paulem Serene. Protagonista musi ją porwać. Rusza w tym celu na spotkanie z Paulem, gdzie zostaje pojmany i trafia do celi.

W międzyczasie rozgrywa się drugi epizod serialu, będący wynikiem kolejnej decyzji Paula Serene. Tym razem musi on wybrać pomiędzy pobudkami osobistymi oraz biznesowymi. Decyduje o tym, czy nadal zajmować się przede wszystkim prowadzeniem Monarch czy może odsunąć się nieco w cień, zajmując się głównie misją ocalenia świata przed końcem czasu.

W trakcie drugiego epizodu widzimy, jak Paul korzysta z jakiegoś lekarstwa, dbającego o jego fizyczny i psychiczny stan. Sofia jest w pobliżu, wyrażając swoje obawy dotyczące obliczeń i symulacji, które w ostatnim czasie przeprowadziła. Wynika z nich, że koniec czasu nadejdzie znacznie wcześniej, niż przewidział Paul. Nie będzie on miał miejsca w roku 2021, ale za kilka dni.

Paul nie chce słuchać, a w związku z tym Sofia idzie porozmawiać z jego prawą ręką, Martinem Hatchem, ten jednak nie jest zainteresowany konwersacją. Wygląda na bardzo wrogo nastawionego do kobiety. W tym momencie Jack i pojmany wcześniej Liam uciekają ze swoich celi. Liam robi to podstępem, Jackowi pomaga natomiast Beth Wilder albo Martin Hatch - w zależności od podjętej wcześniej przez Paula decyzji. Liam, uciekając natrafia na Fionę i Charliego, którzy przed momentem wyszli z imprezy zorganizowanej przez Monarch. Wychodzi na jaw, że Fiona współpracuje z Beth i razem chcą obalić Monarch.

Cała trójka rusza do laboratorium korporacji, aby dowiedzieć się czegoś więcej na temat tajemniczego Protokołu Lifeboat. W laboratorium odkrywają tajemnicę, jaką skrywa Monarch. Znajdują również pomieszczenie, w którym przebywa twórca lekarstwa Paula Serene, niejaki doktor Kim. Okazuje się, że w wyniku Chrononu - substancji, którą badał - zmienił się on w dziwną i niebezpieczną formę życia.

Po drugim Jack zmierza powoli na spotkanie z Sofią Amaral. Ta przebywa na specjalnie zorganizowanej przez Monarch gali. Jack przedziera się przez kolejne grupy ludzi i wreszcie znajduję Sofię. Okazuje się, że ktoś próbuje się jej pozbyć przy pomocy drona kamikadze. Protagonista ratuje ją w ostatniej chwili, a następnie przekazuje ją w ręce Beth. Ta zabiera Amaral łodzią do pomieszczenia basenu, a Jack jeszcze chwilę odpiera ataki ludzi Monarch. Wreszcie też jednak ucieka, wykorzystując do tego celu samochód.

W tym momencie odpala się trzeci odcinek serialu. W jego trakcie widzimy, jak Charlie, Sofia i Liam uciekają z laboratorium. Charlie robi to jakie pierwszy, zostawiając swoich kompanów z tyłu. Idzie się następnie spotkać z Martinem Hatchem, który prosi go o pomoc w zdobyciu CFR, urządzenia znajdującego się w centrum Protokołu Lifeboat. Charlie zgadza się na propozycję i udaje się do siedziby korporacji. W międzyczasie Paul dowiaduje się od swoich naukowców, że do końca czasu pozostało zaledwie kilka godzin.

Charlie, w drodze do Monatch, spotyka Liama oraz Fionę, razem udają się do środka. Martin w tym czasie, korzystając z odcisku palca doktor Amaral, włamuje się do Laboratorium, w którym przebywa doktor Kim oraz lekarstwa Paula Serene. Wysadza je w powietrze. Niewesoła jest też sytuacja Liama, Fiony i Charliego. Pierwszy z wymienionych zostaje postrzelony przez pracownika Monarch, a reszta musi uciekać. Na szczęście Liam zabija swojego oprawcę, po czym rusza do miejsca, w którym pracuje jego żona. Razem idą do wieży Monarch, a kobieta przy okazji poznaje prawdę na temat swojego męża.

Martin zjawia się w biurze Paula, zwalając winę za wszystko co się działo na Sofię. Po chwili Paul dostaje jednak telefon, w którym jeden z pracowników Monarch wyjaśnia co zaszło w laboratorium. Serene wydaje rozkaz pojmania Hatcha. Pogłębia się coraz bardziej jego paranoja.

Po serialu, wracamy do gry. Jack, Beth i Amaral powracają na basen, gdzie udaje się uruchomić maszynę. Beth i Jack mają do niej wejść, zostają jednak oszukani przez Sofię. W wyniku podstępu, Beth trafia w bliżej nieokreślony czas w przeszłości, a Jack postanawia kontynuować swój plan. Wraca do roku 2010, gdzie stara się zapobiec kradzieży sprzętu Williama. Spotyka tam Beth. Kobieta, pozbawiona nadziei, spędza tutaj swoje wolne chwili, nie wierząc już w to, że koniec czasu uda się powstrzymać. Mimo to decyduje pomóc Jackowi w odszukaniu maszyny Williama.

Razem udadzą się do dawnego warsztatu Willa. Maszyna powinna być w tutejszym sejfie. W rzeczy samej tak jest, ale gdy tylko udaje im się ją zdobyć pojawia się Paul Serene, rozpętując kolejny pojedynek. W jego trakcie, Beth zostaje ranna, a urządzenie, uderzając w ziemię, zaczyna działać. Wysyła ono jakimś sposobem Jacka do roku 2016, a Beth zostaje zabita przez Paula. Serene natomiast kradnie CFR i ucieka. Następnie, w przyszłości, wybrać musimy ponownie sposób postępowania. Antagonista coraz mocniej odczuwa efekty choroby. Nie wie komu zaufać, a w rezultacie musi zdecydować czy skorzystać z ostatniej dawki lekarstwa i zachować kontrolę, będąc jednocześnie nieco osłabionym, czy poddać się swojej paranoi, nie zażywając lekarstwa.

W tym momencie rusza czwarty odcinek serialu. Widzimy jak Monarch zbiera ludzi, mających uczestniczyć w Protolole Lifeboat i wywozi ich do bezpiecznego miejsca. Sofia także wraca do Monarch i spotyka się z Paulem, ten natomiast (jeśli gracz wcześniej wybrał niezażywanie lekarstwa) zabija ją przy pomocy leżącego w pobliżprzedmiotu. Charlie dociera do Monarch, włamuje się do komputera i dodaje Fionę do listy osób, które zostaną ocalone. Dwójka spotyka się następnie w bezpiecznej strefie, a Fiona przekonuje tam Charliego do tego, aby pomógł Jackowi Joyce.

Charlie rusza na szczyt wieżowca Monarch, gdzie znajduje się CFR. To samo robi Liam. Sytuacja komplikuje się w momencie, gdy przybywa tam również Martin Hatch, któremu udało się uniknąć pojmania. W zależności od wybranej wcześniej opcji, Hatch zabija Charliego albo Liama. Tak czy inaczej Martin także ginie (albo z rąk Liama, albo jego żony - znowu zależne od podjętej decyzji), a epizod dobiega końca.

Po nim widzimy jak Jack zdaje sobie sprawę z tego, że będzie w stanie ocalić swojego brata. Najpierw jednak musi odzyskać urządzenie Willa. Rusza więc do kwatery głównej Monarch. Z pomocą Fiony brnie powoli na sam szczyt wieżowca. Tam toczy pojedynek z Liamem (bądź otrzymuje pomoc od Charliego), po czym zabiera CTR (countermeasure) i, wykorzystując tutejszą maszynę do podróżowania w czasie, przenosi się do 2016 roku, na teren uniwersytetu, na moment przed wydarzeniami, jakie miały miejsce na samym początku gry. Tam dociera do Williama przed eksplozją w bibliotece i ratuje mu życie.

Dwójka wraca następnie na basen, gdzie wspólnie uruchamiają maszynę po podróży w czasie i przenoszą się do 10 października 2016 - na moment przed końcem czasu. Wychodzą z tunelu, a wtedy pojawia się Paul Serene, z którym Jack musi stoczyć finalny pojedynek. Jack wygrywa, Will wykorzystuje opracowane przez siebie urządzenie i czas wraca do normy. Pojawiają się wtedy napisy końcowe.

Po napisach widzimy jeszcze jedną istotną scenę. Ponownie obserwujemy Jacka oraz rozmawiającą z nim kobietę, przeprowadzającą wywiad. Przebywają oni w bliżej nieokreślonym czasie, a Jack okazuje się współpracownikiem Monarch. Korporacja nadal coś knuje, a wszystko co się wydarzyło do tej pory, wszyscy zabici mieszkańcy Riverport, zostaje zrzucone na barki Paula Serene. Monarch jest w rękach Martina Hatcha.