Действие игры происходит в далёком будущем, в пустошах (Wastelands), возникших на месте западной части США. Война между США и Китаем за последние нефтяные источники закончилась взаимным массированным ядерным ударом 23 октября 2077 года. После этого бо́льшая часть населения Земли вымерла. Некоторым удалось спастись в убежищах (англ. Vault), каждое из которых вмещало по 1000 человек. Следить за порядком в убежищах должны были смотрители (англ. Overseer). Помимо людей, мир игры населён мутантами, которые делятся на 2 вида — мертвяки (ghouls) (выходцы из Убежища 12, внешне похожие на мертвецов или зомби, хорошо переносят радиацию и являются долгожителями) и супермутантов (существа огромного роста и физической силы, но с низким интеллектом). Оба вида мутантов живут гораздо дольше людей, но стерильны (не могут иметь потомков). Кроме того, мутантами являются почти все животные (особенно известны двухголовые коровы — брамины).
Разработчики игры постарались передать атмосферу разрушения, анархии и гибели, возникшую после ядерной войны. В упадок пришла техника (в первой части Fallout нет ни одного действующего летательного аппарата или автомобиля), во многих городах власть захватили преступные группировки, многие люди одичали и вернулись к племенному устройству общества. Население крупнейших поселений не превышает десятков тысяч человек. Особенностью игры является как раз поглощающая мощнейшая атмосфера, многие моменты вспоминаются через долгое время после прохождения Fallout. Постъядерный Мир проработан и гармоничен.
Одной из узнаваемых особенностей первой части Fallout является использование крышек от бутылок в качестве валюты.
Время действия первой части игры — 2161—2162 годы. Действие Fallout охватывает Южную Калифорнию. О судьбе остального мира почти ничего не известно.
