Blue Shift inizia in modo simile a Half-Life, mentre Barney Calhoun viaggia su un treno attraverso la struttura di Black Mesa per recarsi al suo posto di lavoro. Dopo essersi presentato al servizio, a Calhoun viene chiesto di assistere nella manutenzione di un ascensore guasto. Man mano che Calhoun termina le riparazioni, però, l'esperimento di Freeman ha luogo e provoca una cascata di risonanza, causando danni enormi all'impianto e teletrasportando creature aliene all'interno della base. L'ascensore è gravemente danneggiato e fallisce, mandando Calhoun a precipitare nelle profondità di Black Mesa. Calhoun riacquista coscienza sul fondo del pozzo e inizia a farsi strada verso la superficie per sfuggire. Emergendo vicino alle aree di classificazione di Black Mesa, Calhoun apprende che il Dr. Rosenberg e i suoi colleghi intendono fuggire dall'impianto usando la tecnologia di teletrasporto. Dopo aver liberato Rosenberg dalla cattività del distaccamento dei Marines statunitensi inviato per mettere a tacere l'impianto, Calhoun lo accompagna in un laboratorio di teletrasporto prototipo dismesso, dove diversi dipendenti di Black Mesa si sono già riuniti. Rosenberg poi teletrasporta Calhoun nel mondo di confine Xen per calibrare le attrezzature di ricerca necessarie per individuare una destinazione di teletrasporto al di fuori di Black Mesa. Al suo ritorno, Rosenberg informa Calhoun che l'alimentazione della batteria del teletrasportatore è stata esaurita e che il contatto è stato perso con una squadra inviata per ottenere una nuova cella energetica. Calhoun si dirige verso i generatori di energia a un livello inferiore per trovare una nuova cella energetica, mentre i combattimenti infuriano tra i Marines e le forze di Xen. Dopo aver fatto ritorno con una nuova cella energetica, Calhoun aiuta Rosenberg a evacuare il poco personale sopravvissuto attraverso il teletrasportatore. Calhoun è l'ultimo a entrare nel portale e, mentre lo fai, i Marines irrompono nel laboratorio e gli aprono fuoco, facendo esplodere il teletrasportatore. A seguito della distruzione del teletrasportatore, Calhoun entra in un riflusso armonico, che lo porta rapidamente a essere teletrasportato in una varietà di luoghi in Xen e Black Mesa. In una di queste posizioni, assiste alla cattura di Freeman da parte dei Marines a metà di Half-Life, prima di stabilizzarsi infine nella destinazione di teletrasporto prevista, insieme a Rosenberg, ai margini di Black Mesa, da dove poi fuggono dall'impianto a bordo di un SUV aziendale.