Splinter Cell - Double Agent beginnt im Jahr 2008 mit einem Einsatz in einem geothermischen Kraftwerk auf Island. Nach der zum geschichtlichen Verlauf des Spiels unwichtigen Mission, die mehr oder weniger eine kleine Einführung darstellt, wird Sam Fisher mitgeteilt, dass seine Tochter Sarah bei einem Autounfall tödlich verunglückte. Anschließend scheint Sam zu erschüttert, um seinen Job weiterhin gewissenhaft durchzuführen. Aus diesem Grund entschließt sich Lambert - auch um Sam selbst zu schützen -, das Spionage-Genie vorerst vom Dienst zu suspendieren.
Nach einigen schwierigen Monaten entschließt sich Sam, seinen Boss Lambert um einen neuen Auftrag zu bitten. Lambert willigt ein und schickt Sam auf dessen womöglich schwerste Mission bisher. Sam soll als sogenannter NOC ("Non Official Cover-Agent") ein Terrornetzwerk infiltrieren. Um Kontakt zur "John Browns Army" (kurz "JBA"), so nennt sich diese terroristische Vereinigung, herzustellen, wird Sam unter inszinierten Gründen in die Strafanstalt Ellsworth in Kansas eingeschleust. Dort soll er mit dem JBA -Mitglied Jamie Washington Kontakt aufnehmen und anschließend mit diesem fliehen, um das Vertrauen der John Browns Army zu erlangen. Der einzige Haken bei der Sache: Außer Lambert und Sam weiß niemand von diesem riskanten Vorhaben.
Eine packende Geschichte entwickelt sich, bei der Sam Fisher niemandem trauen kann und vor zweifelhafte Entscheidungen gestellt wird.
Nachdem Sam und Jamie Washington durch ein waghalsiges Unterfangen aus der Strafanstalt Ellsworth geflüchtet sind, suchen sie im JBA-Hauptquartier in New York City Zuflucht. Dort angekommen, lernt Sam die wichtigsten Kernmitglieder der Organisation kennen. So z.B. Emile Dufraisne und Carson Moss. Lamberts Plan scheint aufzugehen: Die JBA vertraut Sam und dieser kann sich frei in deren Hauptquartier bewegen. So findet Fisher wichtige Informationen innerhalb des Terrorverbunds heraus, die er an seinen Boss weiterleitet, während er verschiedene Trainingsparcours absolvieren und anderen Mitgliedern behilflich sein muss.
Allerdings verweilt Sam nicht lange in dieser Unterkunft. Da Jamie offenbar viel von ihm hält und Sam bei JBA-Boss Emile für einen Auftrag vorschlägt, wird Fisher vor die sibirische Küste geschickt, um dort einen sogenannten Supertanker zu kapern. Dort steht er unter dem Kommando eines weiteren JBA-Mitglieds, Enrica. Gesagt getan, Sam übernimmt das Schiff, bevor es der Kapitän selbst in die Luft sprengen kann. Natürlich informiert er vorher noch Lambert per Funkspruch über die genauen Umstände. Das Schiff soll an einen anderen Terroristen namens Massoud Ibn-Yussiff weitergegeben werden.
Im nächsten Abschnitt wird Sam von Emile Dufraisne nach Shanghai beordert. Dort soll man, während Emile mit einem pakistanischen Atomwissenschaftler Informationen austauscht, in das Büro von Dr. Aswat, dem Wissenschafter, einbrechen und wichtige Informationen aus dessen Safe stehlen. Während der Spion auf genauere Missionsanweisungen wartet, meldet sich ein Mitarbeiter der CSI namens Hisham Hamza. Sam solle die Gespräche bei dieser Informationsübergabe aufzeichnen. Während er dies tut, wird klar, dass nicht nur Informationen, sondern auch ein gewisses rotes Quecksilber ausgetauscht bzw. übergeben wird. Die NSA will selbstredend unter allen Umständen eine Probe dieses roten Quecksilbers erlangen. Also muss Sam den Laufburschen spielen und diese Probe stehlen. Zum selben Zeitpunkt meldet sich Carson Moss, der Sam noch auf dem Dach, dem Ankunftsort wähnt. Moss betraut Sam mit der Aufgabe, wie zuvor abgesprochen, diverse Informationen aus dem Safe des Wissenschaftlers zu entwenden. Nachdem die NSA zu Frieden gestellt wurde, ist jetzt die JBA an der Reihe: Sam besorgt die gewollten Informationen. Kurz darauf meldet sich erneut die NSA und gibt Sam die Anweisung, Dr. Aswat, den pakistanischen Wissenschaftler, zu eliminieren, da dieser nun offenbar wegen seines Quecksilbers eine Bedrohung darstellt. Nach dem Vollzug dieser Tat verlässt Fisher das Gebäude durch das Büro des Wissenschaftlers über den JBA-Helikopter.
Wieder zurückgekehrt in New York City trifft Sam zunächst NSA-Boss Lambert auf dem Quartier-Gelände der JBA. Dieser beauftragt Sam, Akten aus Emiles Büro zu stehlen, um genauere Informationen über die Zusammenhänge zwischen ihm und zwei anderen gefährlichen Terroristen herauszufinden, darunter auch Massoud Ibn-Yussiff, an den der Supertanker weitergegeben wurde. Nach der Unterhaltung bekommt er von Enrica, die man ebenfalls zuvor bei der Übernahme des Tankers kennen gelernt hat, wieder einige Aufträge innerhalb des Hauptquartiers. Nachdem Sam unbemerkt die beordeten Informationen an die NSA übermittelt und einige Aufgaben für die JBA erledigt hat, wird er von Enrica nach Mexiko geschickt.
Dort soll Fisher auf einem Kreuzfahrtschiff eine Art Probelauf für das eigentliche Ziel der JBA, die Zerstörung New Yorks, durchführen. Hier solle das rote Quecksilver zum Einsatz kommen, das man zuvor von Dr. Aswat erhalten hat. So wird Fisher beauftragt auf diesem Luxusdampfer möglichst unbemerkt eine Quecksilber-Bombe zu legen und anschließend das Schiff zu verlassen. Das Ganze wird durch eine erhöhte Militär-Präsens erschwert, da die mexikanischen Behörden offenbar im Voraus informiert wurden. Seitens der NSA steht natürlich Schadensbegrenzung im Vordergrund: Sam dürfe auf gar keinen Fall Polizisten oder gar Zivilisten eliminieren. Nachdem Fisher die Bombe gelegt hat, besorgt er noch die Frequenzcodes für die NSA, um ein späteres Entschärfen möglich zu machen. Anschließend exfiltriert/verlässt Sam den Dampfer.
Kurz darauf kehrt er zunächst einmal wieder ins Hauptquartier der John Browns Army zurück. Diesmal muss Fisher für die NSA einen sichtbaren Beweis für das Vorhandensein der vorher angesprochenen Bombe liefern, da die NSA bisher noch nichts Konkretes gegen die JBA in der Hand hat, um ein Vorgehen gegen sie zu ermöglichen. Zuvor muss Fisher jedoch noch eine E-Mail für Emile entschlüsseln, in der Details zum baldigen Treffen der 3 einflussreichsten Terroristen, zu denen auch Emile gehöhrt, in Kinshasa enthalten sind. Sobald er beide Aufgaben und gegebenenfalls weitere optionale Ziele, wie z.B. den Bombenentschärfungscode von Enrica zu besorgen, erledigt hat, wird Sam in den Konferenzraum gerufen. Dort soll er die Explosion des Luxusdampfers miterleben. Sam steht vor der Qual der Wahl. Er kann entweder kurz vor der Explosion die ganze Aktion durch ein unauffälliges Eingeben der zuvor besorgten Entschärfungscodes abblasen und dadurch Enrica belasten oder er macht einfach nichts und sieht zu wie Emile und Co. beim Anblick der Explosion in kollektive Ekstase geraten. Schiebt Fisher jedoch Enrica durch den Abbruch der Aktion die Schuld in die Schuhe, sieht sich Dufraisne gezwungen, sie im Zuge seines Ausrasters zu erschießen. Beide Entscheidungen haben zwar keine große Auswirkungen auf den weiteren Verlauf des Spiels, allerdings kann es im Falle der Explosion natürlich auch zum Vertrauensbruch zwischen der NSA und Sam kommen.
Unabhängig von der vorherigen Entscheidung ist Emile immer noch vollends von Fisher begeistert und nimmt ihn deshalb mit zu dem Geheimtreffen der 3 "Terrorbosse" in Kinshasa. Die folgende Mission ist so umfangreich, sodass sie innerhalb des Spiels in bis zu 3 Abschnitte aufgeteilt ist. Im ersten Teil wird Sam von Emile zunächst am Ankunftsort zurückgelassen und soll dort auf weitere Anweisungen warten. Aber wie immer kommt Sam nicht zur Ruhe. Kurz nachdem Dufraisne weg ist, meldet sich einmal mehr die NSA und beauftragt Sam, das Treffen der Terroristen zu verwanzen. Nachdem er dies getan hat und das Gespräch mitgelauscht hat, wird klar, dass Dufraisne gemeinsam mit Massoud Ibn-Yussiff und Allejandro Tawkfir plant, die 3 Metropolen New York, San Franciso und Mexico City mit Hilfe der zuvor erprobten Quecksilber-Bomben vollkommen zu zerstören. Kaum hat sich Sam von diesem Schock erhohlt, wird Dufraisne mitgeteilt, dass es angeblich einen Maulwurf in Kinshasa gibt. Aus diesem Grund will er natürlich sofort Sam am Ankunftsort sehen. Dort sollte Fisher natürlich nach Möglichkeit vor Emile zurücksein, da er sonst Verdacht schöpfen könnte.
Aber wider Erwarten wird nicht Sam als Maulwurf entpuppt, sondern ein CIA-Agent, namens Hisham Hamza, mit dem er schon vorher in Shanghai in Kontakt stand, gerät ins Kreuzfeuer der Terroristen. Da sich dieser momentan auf der anderen Seite der Stadt in einem Palast befindet, muss Fisher sich einen Weg durch die umkämpften Straßen bahnen. Hier beginnt Abschnitt 2 der Mission. Also zieht man los, um diesen CIA-Agenten ausfindig zu machen. Seitens der NSA werden natürlich bereits Stimmen laut, unter keinen Umständen dem Befehl Dufraisnes Hisham zu eliminieren nachzukommen. Allerdings hat Sam auch die Möglichkeit, sich gegen den Agenten zu entscheiden und durch den Mord an ihm weiteres Vertrauen bei der JBA zu erlangen. Sollte er sich so entscheiden, endet an dieser Stelle die Mission. Sollte Fisher sich demhingegen für Hisham entscheiden und ihn vor einem Angreifer per Snipergewehr beschützen, erweitert sich die Mission um noch einen weiteren Abschnitt.
Hisham befindet sich daraufhin weiter im besagten Palast. Von dort aus muss man ihm zur Flucht verhelfen und insziniert daraufhin dessen Tod, um weiterhin das Vertrauen der JBA zu genießen und gleichzeitig mehr Vertrauen seitens der NSA zu erhalten. Damit ist spätestens auch hier diese Mission beendet.
Anschließend folgt der finale Showdown. Die JBA macht ernst. Nachdem die Informationen mit den Terror-Kontaktmännern übereinkommend ausgetauscht wurden, plant die JBA die Bombe in New York City hochgehen zulassen. Aber natürlich spielt Sam Fisher den Retter in letzter Not. Allerdings muss er zuvor noch eine schwere Entscheidung treffen. NSA-Boss Lambert wurde von der JBA aufgegriffen und nun soll ausgerechnet Sam, der nach wie vor das volle Vertrauen der JBA genießt und keinesfalls verdächtigt wird, ein Agent zu sein, seinem eigenen Chef das letzte Geleit zu bereiten. Aber Sam wäre ja kein Doppel-Agent, wenn er nicht auch hier 2 Entscheidungen zur Auswahl hätte. Entweder er lässt vorzeitig seine Tarnung auffliegen und knallt Jamie Washington, der ihn bei diesem Vorgehen beaufsichtigen soll, anstatt Lambert ab oder aber er erschießt seinen Boss und hat vorerst weiterhin Bewegungsfreiheit im JBA-Hauptquartier. Egal wie Sam sich entscheidet, muss er dennoch am Ende der Mission Emile und Co zur Strecke bringen und daraufhin die Quecksilber-Bombe entschärfen. Kurz darauf wird das Gebäude durch Spezialeinheiten der SWAT gestürmt, doch Fisher ist nicht mehr auffindbar. Wo er ist, entscheidet sich dadurch wie gewissenhaft er sich während seines Undercovereinsatzes verhalten hat. Hat er ohne Rücksicht auf Verluste alles niedergemäht und auch letztlich Lambert zur Strecke gebracht, so ist er ein von der Regierung gesuchter Verbrecher. Hat er jedoch die Leben der Unschuldigen verschont und hat kurz vor Schluss doch noch seine Tarnung auffliegen lassen, so kommt Sam ein letztes Mal in den Genuss eines Bonus-Levels.
Obwohl Sam ohnehin klar ist, dass er wohl kaum eine Zukunft mehr bei der NSA haben wird, da Lambert offenbar an seinen Verletzungen erlegen ist und damit der einzige Mitwisser dieses Geheimeinsatzes nicht mehr am Leben ist, verhindert er am Ende doch noch die Übergabe einer weiteren Bombe durch JBA-Vize Carson Moss an einen Terror-Komplizen. Moss wurde zuvor von Emile beauftragt, diese Bombe per Schnellboot an eine weitere Terrororganisation weiter zu reichen. Aber Sam verdirbt natürlich auch hier den Bösewichten endgültig den Brei. Fisher steigt auf das Schnellboot, eliminiert die Besatzung inklusive Moss und lässt anschließend ohne Schaden zu verrichten, da sich das Boot auf offener See befindet, die Bombe hochgehen, nachdem er selbst vom Schiff geflüchtet ist.
Die NSA zeigt sich allerdings auch bei diesem alternativen Ende wenig dankbar. Fisher wird weiterhin als Schwerverbrecher gesucht. Ein Ausschluss aus der NSA und damit auch "Third Echelon", der Spezialeinheit, der er vor seinem Doppelagenteneinsatz angehöhrt hatte, scheint unvermeidbar. An dieser Stelle setzt der kommende SplinterCell-Blockbuster "ConViction" ein.
