Nach ihrer Ohnmacht erwachen Lucy und Maximus in Vault 4, wo sie von der freundlichen Birdie und dem einäugigen Aufseher Benjamin empfangen werden. Wegen ihres Kontakts zur Oberfläche müssen beide zunächst in Quarantäne. Anders als die Vaults, die Lucy kennt, öffnet Vault 4 seine Türen für Menschen von der Oberfläche – viele Bewohner sind Überlebende des zerstörten Shady Sands.
Während Maximus die ungewohnten Annehmlichkeiten seines neuen Zuhauses genießt und sich in seinem Zimmer am Fernsehen erfreut, macht sich Lucy auf, den Vault zu erkunden. Benjamin warnt sie, einige Bewohner seien von Mutationen gezeichnet, und die Ebene 12 sei verboten. In einem Klassenzimmer entdeckt Lucy eine Flagge der Neuen Kalifornischen Republik – ein erster Hinweis auf die verschwiegene Geschichte des Ortes.
Parallel dazu erzählen Rückblenden von Cooper Howard vor dem Krieg. Für einen Vault-Tec-Werbespot stellt der Schauspieler Vault 4 vor und lernt anschließend den Konzernmanager Bud Askins kennen, den er verabscheut: Dessen Verbindungen zu West-Tek und ein Defekt der T-45-Powerrüstung kosteten viele von Howards Kameraden in Alaska das Leben. Auf einer Party rät ihm der Kollege Sebastian Leslie, Hollywood hinter sich zu lassen und selbst „zum Produkt zu werden“.
In der Ödland-Gegenwart wird der Ghul – der wiedererwachte Howard – von zwei Sheriffs gefangen genommen, die sich auf das selbsternannte „Govermint“ berufen. Deren Anführer, der sich Präsident Sorrel Booker nennt, bietet ihm eine Zusammenarbeit an; als der Ghul ablehnt, wird er zum Tode verurteilt. Er tötet die Sheriffs mühelos, entdeckt dann aber ein Fahndungsplakat einer Frau, die er zu kennen glaubt – Booker identifiziert sie als Moldaver.
Eine weitere Rückblende zeigt Howard bei einem konspirativen Treffen, wo er von einer Verschwörung erfährt: Vault-Tec könne seine Vaults nur verkaufen, solange die Menschen an einen bevorstehenden Krieg glauben. Die Anführerin der Gruppe stellt sich als Miss Williams vor – eine jüngere Moldaver.
Zurück in Vault 4 beobachtet Lucy entsetzt ein Ritual der Bewohner, die sich mit Asche bedecken, Blut trinken und Moldaver als „Flammenmutter“ verehren. Auf der verbotenen Ebene 12 findet sie heraus, dass an den Bewohnern experimentiert wird: Ein Video zeigt eine Frau, die Gulper – mutierte Axolotl – gebiert und von ihnen verschlungen wird, daneben mehrere Kälteschlaf-Kapseln mit schwangeren Frauen. Birdie und andere Bewohner überwältigen Lucy, während Maximus ahnungslos in seinem Zimmer verharrt.
