Yhteenveto
Herätessäsi näennäisesti tyhjässä laboratoriossa, pelaajan täytyy suorittaa useita fysiikkaan perustuvia pulmapelejä eri testikammioissa kokeillakseen uutta Aperture Science Handheld Portal Device -laitetta, saamatta selitystä miten, miksi tai kenen toimesta.
Tarina
Portalin juoni paljastuu pelaajalle GLaDOSin, tekoälyn, ääniviestien tai "kuulutusten" sekä myöhempien tasojen huoneiden visuaalisten elementtien kautta. The Final Hours of Portal 2 -kirjan mukaan vuosi on "jossain vuonna 2010" – kaksitoista vuotta sen jälkeen, kun Aperture Science on hylätty.
Peli alkaa, kun Chell herää staasivuoteesta ja kuulee GLaDOSin antamia ohjeita ja varoituksia tulevista testeistä. Chell siirtyy erillisiin kammioihin, joissa pelaajille esitellään pelimekaniikkaa vaiheittain. GLaDOSin kuulutukset toimivat ohjeina Chellille ja auttavat pelaajaa etenemään pelissä, mutta ne myös luovat tunnelmaa ja antavat tekoälylle persoonallisuuden piirteitä. Chellille luvataan kakkua palkinnoksi, jos hän suorittaa kaikki testikammiot.
Chell etenee tyhjässä Rikastuskeskuksessa, ja GLaDOS on hänen ainoa vuorovaikutuksensa. Kun pelaaja lähestyy loppua, GLaDOSin motiivit ja käytös muuttuvat synkemmiksi; vaikka hänet on suunniteltu vaikuttamaan kannustavalta, GLaDOSin toiminta ja puhe viittaavat vilpillisyyteen ja täydelliseen piittaamattomuuteen testihenkilöiden turvallisuudesta ja hyvinvoinnista. Testikammioista tulee yhä vaarallisempia Chellin edetessä, mukaan lukien elävän tulen kurssi, joka on suunniteltu sotilasandroidien käyttöön, sekä kammioita, jotka ovat tulvineet vaarallista nestettä. Eräässä kammiossa GLaDOS huomauttaa, kuinka tärkeä Painotettu Kumppanikuutio on Chellille testin suorittamisessa. Kuutio on vyötärönkorkuinen laatikko, jonka jokaisessa sivussa on suuri vaaleanpunainen sydän. GLaDOS kuitenkin määrää, että se täytyy tuhota "hätätilanteiden älykkyyspolttimessa" ennen kuin Chell voi jatkaa. Joissakin myöhemmissä kammioissa on automatisoituja tykkitorneja, joiden lapsenomaiset äänet ampuvat Chelliä, mutta tuntevat myötätuntoa hänen tuhoamisensa tai toimintakyvyttömyytensä jälkeen.
Kun Chell suorittaa viimeisen testikammion, GLaDOS yrittää tappaa hänet ohjaamalla Chellin polttouuniin. Chell pakenee portaalipyssyn avulla ja kulkee Rikastuskeskuksen huoltotiloihin. GLaDOS hätääntyy ja väittää teeskennelleensä Chellin tappamista osana testausta. GLaDOS pyytää sitten Chelliä ottamaan "juhla-avustajan alistumisasennon", makaamalla kasvot alaspäin lattialla, jotta "juhla-avustaja" voi viedä hänet palkinnon luo, mutta Chell jatkaa pakoaan. Tässä vaiheessa GLaDOS kommunikoi Chellin kanssa ja käy ilmi, että tekoäly oli tappanut kaikki muut keskustassa. Chell kulkee huoltotilojen ja tyhjien toimistotilojen läpi kammioiden takana, toisinaan seuraten graffitiviestejä, jotka osoittavat oikeaan suuntaan. Nämä kulissien takaiset alueet, jotka ovat erittäin rappeutuneessa kunnossa, ovat jyrkässä kontrastissa puhtaisiin testikammoihin nähden. Graffitit sisältävät lauseita kuten "kakku on valhe" ja pastisseja Emily Dickinsonin runosta "The Chariot", Henry Wadsworth Longfellow'n "The Reaper and the Flowers" ja Emily Brontën "No Coward Soul Is Mine", jotka viittaavat ja surevat Kumppanikuution kuolemaa.
GLaDOS yrittää pelotella Chelliä fyysisen vahingon uhilla ja harhaanjohtavilla lausunnoilla, kun Chell etenee syvemmälle huoltotiloihin. Chell saavuttaa suuren kammion, jossa GLaDOSin laitteisto roikkuu yläpuolella. GLaDOS jatkaa Chellin uhkailua, mutta keskustelun aikana pallomainen kappale irtoaa GLaDOSista ja Chell pudottaa sen polttouuniin. GLaDOS paljastaa, että Chell on juuri tuhonnut moraalisen ytimen tai hänen omatuntonsa, yhden useista "persoonallisuusyksiköistä", jotka Aperture Sciencen työntekijät asensivat sen jälkeen, kun tekoäly oli täyttänyt rikastuskeskuksen hermokaasulla. Kun se on poistettu, hän voi jälleen käyttää sen päästölaitteita. Kuuden minuutin lähtölaskenta alkaa, kun Chell irrottaa ja polttaa lisää GLaDOSin persoonallisuusyksiköitä, samalla kun GLaDOS lannistaa häntä sekä sanallisesti pilkaten ja lapsellisilla loukkauksilla että fyysisesti ampumalla raketteja häntä kohti. Kun Chell tuhoaa viimeisen persoonallisuusyksikön, toimintahäiriö repii huoneen hajalle ja kuljettaa kaiken maan pinnalle. Chell nähdään makaamassa laitoksen porttien ulkopuolella GLaDOSin jäänteiden keskellä. Portalin 2 julkistamisen jälkeen lopetusta laajennettiin myöhemmässä päivityksessä. Tässä jälkikäteen muutetussa juonessa Chell vedetään pois paikalta näkymättömän olennon toimesta, joka puhui robottiäänellä ja kiitti häntä "juhla-avustajan alistumisasennon" ottamisesta.
Viimeinen kohtaus, pitkän ja nopean zoomauksen jälkeen laitoksen syövereistä, näyttää Schwarzwaldin kakun ja Painotetun Kumppanikuution, joita ympäröi hyllyjen sekoitus, joissa on kymmeniä ilmeisesti passiivisia persoonallisuusyksiköitä. Yksiköt alkavat syttyä, ennen kuin robottikäsi laskeutuu ja sammuttaa kynttilän kakusta, aiheuttaen huoneen pimenemisen. Lopputekstien pyöriessä GLaDOS esittää loppuraportin: kappale "Still Alive", joka julistaa kokeen olleen suuri menestys, sekä vihjaa pelaajalle, että GLaDOS on yhä elossa, että hänen "iloinen" ytimensä ei ollut poissa käytöstä.