Ce qui suit dévoile des moments clés de l’intrigue

L'intrigue de Portal est révélée au joueur via des messages audio de GLaDOS* et des salles annexes qui apparaissent dans les derniers niveaux. Lorsque le jeu commence, Chell Johnson (vous) se réveille et entend les instructions et avertissements de GLaDOS concernant l'épreuve à venir.

Le début du jeu consiste en une phase de test où, petit à petit, le joueur découvre le gameplay de Portal. Les instructions et commentaires de GLaDOS servent non seulement à guider le joueur, mais aussi à créer une atmosphère et à présenter GLaDOS en tant que personnage. On promet à Chell un gâteau en récompense si elle réussit dans toutes les salles de test Chell se déplace à travers le Centre d'enrichissement vide, et n'interagit qu'avec GLaDOS.

Au fil du jeu, les intentions de GLaDOS se révèlent plus sinistres que son attitude serviable ne pourrait laisser penser. Malgré la démarche apparemment utile et aimable de GLaDOS, ses actions et paroles suggèrent une insouciance pour Chell, ainsi qu'un manque de sincérité. Les salles de test deviennent de plus en plus dangereuses tandis que Chell les termine, et GLaDOS la dirige même dans « un parcours de tir créé pour des androïdes militaires » car la salle de test usuelle est en cours de rénovation.

Dans une autre salle, GLaDOS parle de l'importance et de la qualité du « Cube de Voyage », un cube d'environ un mètre marqué d'un cœur rose sur chaque face, pour ensuite lui annoncer qu'il va « malheureusement être euthanasié » dans un « incinérateur autonome d'urgence » avant que Chell ne puisse continuer. Certaines des dernières salles de test contiennent des tourelles mobiles et automatisées qui tirent sur Chell, mais essayent de sympathiser avec elle après avoir été neutralisées, avec des phrases comme « Je ne t'en veux pas », « Sans rancune. » ou « Pourquoi moi ? ».

Après que Chell ait terminé la dernière salle, GLaDOS la félicite mais dirige la plate-forme où elle se tient vers un grand fourneau, lui annonçant que toutes les technologies d'Aperture Science restantes fonctionnent jusqu'à «4 000 kelvins», mais ceci avant la mort du sujet. Chell s'échappe grâce à l'arme à portails et s'aventure alors dans les secteurs de maintenance du Centre d'enrichissement, tandis que GLaDOS continue de lui envoyer des messages qui suggèrent de plus en plus fortement qu'il est un être corrompu qui pourrait être responsable de la mort des personnes travaillant au centre, ou même que le centre était désert depuis le début du jeu. Ces « coulisses », dans un état de délabrement avancé, forment un contraste frappant avec les salles de test immaculées. Chell n'est dès lors plus guidée par GLaDOS, mais par des graffitis sur les murs, parmi lesquels apparaissent des pastiches de poèmes, notamment d'Emily Dickinson et de Henry Wadsworth Longfellow, ainsi que le message « le gâteau est un mensonge » (« the cake is a lie »), depuis utilisé par certains joueurs du jeu comme un idiome moderne.

GLaDOS tente de dissuader Chell de continuer à s'enfoncer dans les zones de maintenances par des menaces physiques et des mensonges. Chell finit par atteindre une grande salle où se trouve le « corps » physique de GLaDOS. Celle-ci continue à supplier Chell, mais durant le dialogue, l'une des sphères de GLaDOS tombe au sol, et Chell la jette dans un incinérateur. GLaDOS révèle qu'il s'agissait de son « centre de moralité », que les employés d'Aperture Science avaient installé après que GLaDOS avait inondé le centre d'enrichissement avec une neurotoxine mortelle, et elle affirme que plus rien ne l'empêche de recommencer. Un compte à rebours de six minutes s'enclenche tandis que Chell déloge et incinère d'autres pièces de GLaDOS, qui tente de la dissuader par des insultes de plus en plus juvéniles. Après la destruction de la dernière pièce, un dysfonctionnement des portails détruit la pièce et transporte tout son contenu à la surface.

Chell se retrouve à l'entrée du complexe, au milieu des débris de GLaDOS.

*GLaDOS: Genetic Lifeform and Disk Operating System

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Le 3 mars 2010, quelques jours avant l'annonce de Portal 2, une mise a jour modifie la fin de la version PC : une fois à l'air libre, Chell, visiblement inerte mais consciente, est tiré par un robot qui déclare « Thank you for assuming the party escort submission position » (« merci d'avoir assuré la partie en position de soumission »).

Après un long parcours à travers les décombres du complexe, la scène finale montre une série d'étagères, au milieu desquelles est posé un gâteau, plus précisément une forêt noire, ainsi que le « Cube de Voyage ». Sur les étagères se trouvent des douzaines de sphères métalliques identiques à celles que le joueur vient de détruire dans son combat contre GLaDOS ; certaines s'allument avant qu'un bras robotique descende et éteigne la bougie sur le gâteau.