参见：星海争霸角色列表和地点列表
除了游戏战场，《星海争霸》同样包含了一套生动精彩的科幻风格游戏剧情。这套剧情主要由克里斯·梅森和詹姆斯·菲尼所创，通过游戏内的任务摘要、对话、关键点上的过场动画以及游戏手册向玩家呈现。
游戏的情节设定于西元25世纪末至26世纪初，发生在遥远的银河系中心的克普鲁星区。玩家通过扮演三个种族中的匿名角色，完成给定的任务以穿透剧情。原版《星海争霸》剧情分为三个章节，依次以人类、虫族和神族为故事主线。而此后的剧情则包含在资料片《星海争霸：怒火燎原》中。
大部分游戏情节通过任务简介向玩家呈现，包含人物的头像和他们的对话语音。
人族（Terran）
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主条目：人族 (星海争霸)
《星海争霸》中的“人类”是未来世界中的人类的一个想像版本。根据游戏手册中的内容，21世纪后期人类文明飞速发展，而伴随而来的人口问题迫使国际组织“地球联合理事会”（UED）流放了一批“人类中的不良元素”，包括罪犯和基因变异者[23]。最终他们抵达银河系中心的克普鲁星区，很快陷入政权纷争中。一个名为“人类联邦”的组织最终取得胜利，成为星区内最强大的政权。与此同时，一个反政府组织“克哈之子”也在聚集力量。然而，就在游戏开始之前的西元2499年，联邦发现数个边境殖民地遭到一种外星生物虫族的感染，随后神族为了避免感染扩散而焚毁了这些行星。由于同时遭遇两种外星人的入侵，人族陷入了极度的恐慌[24]。
在第一章节的人族剧情《反抗的号角》（Rebel's Yell）中，玩家作为玛尔萨拉殖民地行政长官与当地民兵警长吉姆·雷诺意图拯救遭到虫族入侵的玛尔·萨拉殖民地，但在消灭虫族的感染时雷诺却被联邦以破坏军事设施为由逮捕。再加之所在的殖民地几近沦陷，玩家加入了阿克图洛斯·蒙斯克的“克哈之子”反政府组织[25]。雷诺同时被营救出来，并继续与玩家并肩作战。随后，凭借在玛尔·萨拉上窃取的联邦科技，蒙斯克将虫族吸引到了一颗联邦行星上，并消灭了这里的所有联邦军队[26]。在劝降了艾德蒙·杜克将军后，蒙斯克再次使用这一科技，将虫族吸引到了联邦的首都行星塔桑尼斯上。此举彻底摧毁了联邦。蒙斯克随即成立了新的政府“自治联盟”，并登基为“皇帝”。然而，由于蒙斯克将手下莎拉·凯利根遗弃在了塔桑尼斯，雷诺极为愤怒，率领了一支小型舰队脱离了克哈之子[27]。
在游戏对战中，人族的战术多样，通常可以选择步兵和机械化部队两条科技路线。前者对经济需求较低，机动性好，但对操作水准要求较高；后者对经济需求明显，但一旦成型威力巨大。特别地，人族的建筑在遭到严重破坏后会起火燃烧，直至烧毁[28]。
以下为重制版官方繁体中文翻译的人类单位和英雄军阶表。
单位名称
战巡舰
科学船 女武神
亡灵战机
医护兵
运输机
攻城坦克
巨人
秃鹰
火焰兵
幽灵特务
陆战队
太空工程车
单位军阶
准将
少校
上尉
中尉
准尉
首席士官长
上士
中士
下士
特种兵
一等兵
二等兵
英雄名称
埃德蒙‧杜克
斯杜柯夫
麦哲伦
汤姆卡赞斯基
吉姆雷诺(海伯利昂号)
莎拉‧凯利根 萨米尔‧杜兰
艾伦‧施萨
古伊‧孟塔
吉姆雷诺(秃鹰和陆战队)
英雄军阶
上将
中将
准将
上校
上尉
中尉
一等士官长
上士
警长
虫族（Zerg）
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主条目：虫族 (星海争霸)
虫族由远古的萨尔那加族（Xel'Naga）创造，通过吸取其他生物的基因来进化自身。所有的虫群都服从于一个智慧生命体“主宰（Overmind）”。虫群没有思想，服从于受主宰控制的脑虫的命令。他们可以在任何极端环境下生存，并且依靠不断地选择性地吸收和同化更高等的生物以达到基因上的完美纯净。他们所有的部队都通过幼虫孵化而成，而虫族的栖息地周围蔓延著一种有机质菌毯，虫族的建筑亦必须在菌毯上建造。
在第二章节虫族剧情《主宰》（The Overmind）中，玩家扮演虫群中的领导角色“脑虫”（Cerebrate），负责照料虫群捕获来的拥有强大的精神力量的莎拉·凯莉根。很快，凯莉根重生并成为了虫族的一员，释放出了比从前强大许多的幽能力量[29]。与此同时，神族领袖塔萨达（Tassadar）发现了只有那些被称为“异教徒”的黑暗圣堂武士才真正有能力杀死虫族的脑虫。因此，他联合了黑暗圣堂武士泽拉图（Zeratul）刺杀了查尔行星上的一只脑虫。这使得部分虫群陷入了混乱，但很快被其他虫群肃清。然而，此举同样使主宰获知了他寻找了数个世纪的神族母星艾尔行星的准确位置。很快，虫族突破了神族的强大防线成功入侵了艾尔，而至高无上的思想载体“主宰”亦现身在一座萨尔那加神庙的遗迹上[30]。
在游戏中，虫族拥有最惊人的兵力繁殖速度，以及最让人难以揣测的战术。但单兵作战能力普遍较低，常常需要通过数量上的优势以及兵种的配合击败对手[16]。
神族（Protoss）
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主条目：神族 (星海争霸)
神族是宇宙中的一种高度发达的智慧生命种族。他们被认为是宇宙中科技最为领先的种族，掌握了时空传送（Warp Gate）、等离子护罩等技能。在远古时期，他们曾经接受过萨尔那加族（Xel'Naga）的改造，因而以艾尔行星为中心产生了完整的种族心灵连结。神族同样分为两个社会，传统的信奉“Khala”（意为The Path of Ascension，升天之路）的神族，和被流放的黑暗圣堂武士。神族的建筑同样依靠心灵连结，因此必须修建在水晶塔（Pylon）的能量范围之内。一旦水晶塔被毁，则建筑无法正常运作。
在神族的剧情，第三章节《堕落》（The Fall）中，玩家作为神族军队执行官与执法官奥达里斯（Aldaris）、执政官费尼克斯（Fenix）并肩保卫著遭到入侵的家园艾尔。同时，最高议会也在追捕擅自联合异教徒的塔萨达。然而，玩家和费尼克斯在追捕的过程中，选择了帮助塔萨达[31]。一场神族内战于是爆发。由于不忍看到兄弟互相残杀，塔萨达一度进入了最高议会的监牢，但很快被费尼克斯救出。随后，泽拉图再次刺杀了艾尔上的两只脑虫，向最高议会展示了只有黑暗圣堂武士的能量才能击败虫族，双方和解[32]。最终，神族发动了对虫族的决战。在吉姆·雷诺的帮助下，神族突破了虫族的最后防线，摧毁了主宰的外壳。在最后关头，塔萨达在旗舰中聚集了光明与黑暗的双重圣堂力量，毅然撞向了主宰。双方同归于尽[33]。
在对战中，神族的单兵作战能力最强，且技能极为丰富和强大。但是神族的机动性普遍一般，并且对经济和人口消耗较大[15]。