Apos longos combates os dois chegam a uma estranha sala onde Alyx e Gordon assistem antigas transmissões do doutor Breen falando com uma criatura dizendo que se ele quiser sobreviver ao clima do planeta seria necessário que ele ficasse em um hospedeiro, mas antes de ouvir o final da gravação uma estranha criatura aparece na tela fazendo ruídos ensurdecedores deixando desnorteados Alyx e Gordon.
Momentos depois os dois conseguem entra na sala do núcleo, mas agora Gordon precisa entrar sozinho,por causa da intensa radiação, para poder ativar o modulo de contenção do núcleo, fazendo isso ele se encontra novamente com Alyx que fala que descobriu que a causa da Cidatel estar prestes a explodir, é porque os próprio combines estão sacrificando ela para mandar uma única transmissão de conteúdo e destinatário desconhecido. Nossa Companheira grava o conteúdo da transmissão para que ele seja analisado mais tarde (provavelmente no Episode Two).
Alyx também descobre que a Doutora Mossman que comanda parte da resistência esta sofrendo sérios ataques dos combines. Ela e Gordon conseguem fugir da Cidatel através do sistema de metro dos Combines usando um vagão de transporte Stalker. Mas terremotos causados pelas fortes explosões da Cidatel tiram o trem dos trilhos causando um enorme acidente.
Gordon e Alyx ficam presos embaixo da cidade num túnel rodoviário,após longos combates com Zombines, Antlions e Headcrabs os dois alcançam a superfície onde vem que a cidade inteira já foi destruída,olhando no telão onde costumava ficar as mensagens de ditadura do Doutor Breen, estava Isaac dando um alarme dizendo para todos se dirigir a única estação de trem que restou da cidade para evacuação imediata.
Gordon e Alyx assim começam a abrir caminho pela cidade devastada com ajuda de alguns lutadores da resistência. Tendo que enfrentar os poucos combines que ainda estão na cidades, e agora com as máquinas combines que repeliam os antlions desligadas eles começam a invadir o que restou da cidades através de túneis. Os dois, tempos depois se encontram com Barney que indica um caminho mais rápido através do hospital.
Sendo assim conseguem enfim os dois se encontram novamente com Barney ao lado da estação e Gordon terá que dar cobertura contra os combines para que os sobreviventes consigam entrar na estação. Após isso só restam Alyx e Gordon que planejam pegar o ultimo trem para fora da cidade, mais são impedidos por um último ataque de striders, após isso Alyx e Gordon conseguem fugir de trem.
Mas antes pode se ver que eles não impediram a transmissão e de qualquer forma ela acontece milhares de naves combines fogem para fora da cidade,quando depois de ter mandado a transmissão a Cidatel e a cidade inteira explodem numa enorme explosão nuclear e o jogo termina ao invés dos outros numa luz brilhante.
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