Vũ trụ Fallout được đặt trong một thế giới giả tưởng dựa trên thế giới thực, với sự khác biệt xoay quanh công nghệ, các sự kiện và bối cảnh sau Thế chiến Thứ hai. Mặc dù Fallout diễn ra trong tương lai, công nghệ dựa trên phản ứng hạt nhân và xã hội xung quanh nó đã được phát triển như một thời kỳ nhớ đến Hoa Kỳ thập kỷ 1950. Đặc biệt, văn hóa "Chủ nghĩa ngoại lệ Hoa Kỳ" được nhấn mạnh và kéo dài cho đến cuộc Đại chiến năm 2077.
Cuộc Đại chiến này thực tế chỉ kéo dài trong một khoảng thời gian hai giờ, nhưng nó đã trở thành một sự kiện quan trọng trong lịch sử thời gian của Fallout, khi nó đánh dấu sự sụp đổ của hai đế quốc lúc bấy giờ là Mỹ và Trung Quốc, đồng thời tạo ra hậu quả hủy diệt vượt xa những vụ nổ hạt nhân. Hầu hết các sự kiện quan trọng trong Fallout đều có liên quan đến cuộc Đại Chiến, và các phiên bản game chỉ diễn ra 100 - 200 năm sau cuộc chiến, do ảnh hưởng của phóng xạ hạt nhân đến vùng đất.
Fallout 76 là trò chơi mới nhất được phát hành, nhưng lại là trò chơi đầu tiên trong chuỗi thời gian, lấy bối cảnh vùng Appalachia từ năm 2102. Khác với các Vault khác, Vault 76 được mở ra sau 25 năm kể từ cuộc Đại Chiến, và cư dân được giao nhiệm vụ xây dựng lại khu vực xung quanh, thay vì tham gia vào các thí nghiệm của Vault-Tec. Nhờ vào sự cống hiến của người chơi trong khu vực, nơi này đã trở thành một nơi an cư và mọi người từ khắp Bờ Đông đã bắt đầu di chuyển đến đây để định cư.
Trò chơi đầu tiên trong loạt game Fallout diễn ra tại Nam California vào năm 2161, 84 năm sau cuộc Đại Chiến. Nếu xét theo thứ tự thời gian, đây là trò chơi thứ hai. Nhân vật mà người chơi đóng vai là một cư dân sống trong Vault, đánh dấu sự bắt đầu của xu hướng biến các cư dân Vault thành nhân vật chính trong dòng game.
Fallout 2 diễn ra tại Bắc California vào năm 2241, sau 164 năm kể từ cuộc Đại Chiến, trở thành phần thứ ba trong dòng thời gian của trò chơi. Nhân vật chính, còn được gọi là "Người Được Chọn", trở nên đặc biệt hơn khi không phải là một cư dân của "Hang ổ" mà thay vào đó là con cháu trực tiếp của nhân vật chính trong phần 1, một người dân làng ở Oregon.
Fallout 3 diễn ra tại Washington DC vào năm 2277, sau 200 năm kể từ cuộc Đại Chiến, và là phần thứ tư trong loạt game này. Đây là lần đầu tiên có sự thay đổi từ miền Tây sang miền Đông của nước Mỹ, theo chân nhân vật chính là một "Lone Wanderer" trong cuộc hành trình tìm kiếm cha mình qua vùng đất hoang tàn của thủ đô.
Fallout: New Vegas xảy ra vào năm 2281 tại vùng sa mạc Mojave, 204 năm sau cuộc Đại chiến và là phần thứ 5 trong loạt game. Khác với các phiên bản trước, không có một khoảng thời gian lớn giữa Fallout 3 và New Vegas, mặc dù chúng diễn ra ở các khu vực khác nhau trên lãnh thổ Hoa Kỳ.
Fallout 4 diễn ra vào năm 2278 tại Boston, sau 210 năm kể từ cuộc Đại Chiến, và là phần thứ 6 trong dòng thời gian của seri. Dựa vào mô hình ra mắt của nó, chúng ta có thể dự đoán rằng Fallout 5 sẽ diễn ra sau Fallout 4, khoảng hơn 210 năm kể từ cuộc Đại Chiến và gần 200 năm sau trò chơi Fallout đầu tiên.
Dù vậy, phần lớn phong cảnh và sự trì trệ văn hóa có thể vẫn sẽ được giữ nguyên do bản chất của thế giới Fallout. Với một thế giới bị tàn phá bởi phóng xạ, giao tiếp khó khăn, các sinh vật đột biến lang thang khắp nơi, và thiếu hệ thống tổ chức, sau hơn 200 năm kể từ Đại Chiến, thì thế giới vẫn chỉ được xem như là một thế giới đang hồi phục sau cuộc chiến tranh.
