Na fikcyjnej uczelni U.S. Riverpoint University prowadzone są badania naukowe nad możliwościami podróżowania w czasie. W trakcie jednego z eksperymentów dochodzi jednak do wypadku, wskutek którego pojawia się cała masa niewytłumaczalnych anomalii, a otaczający nas świat zaczyna powoli i stopniowo się rozpadać. W wyniku zdarzenia dwie osoby, Jack Joyce oraz Paul Serene, obdarzone zostają nadnaturalnymi zdolnościami manipulowania czasoprzestrzenią. Bohaterowie dzielą się na dwa obozy – Jack wraz z bratem, który jest współodpowiedzialny za budowę maszyny czasu, próbują naprawić popełnione błędy i ocalić świat, a Paul, przekonany o nieuchronności katastrofy, przygotowuje plan, pozwalający na uratowanie tylko niewielkiej grupy wybrańców. Fabuła Quantum Break skonstruowana została w sposób przypominający współczesne seriale telewizyjne, a na przedstawione wydarzenia składają się właściwa rozgrywka oraz sceny filmowe, przygotowane przy udziale aktorów. O ile jednak w grze kierujemy poczynaniami bohatera pozytywnego, czyli Jacka, film skupia się całkowicie na głównym antagoniście gry, Paulu Serene, oraz kierowanej przez niego korporacji Monarch. Dzięki takiemu sposobowi prowadzenia narracji, podczas zabawy możemy poznać wiele aspektów tej samej historii, ukazanej z dwóch różnych punktów widzenia. Pod koniec każdego aktu gry gracze muszą podjąć decyzję, której skutki znajdą swoje odzwierciedlenie w dalszym ciągu opowieści.