Nach mehr als fünf Jahren Entwicklungszeit von Half-Life 2, wollte Valve die Entwicklungszeit für ihr nächstes Spiel reduzieren. Zum einen, um die Entwickler nicht erneut einer derartigen Strapaze auszusetzen und zum anderen, damit sie auf ihre Arbeit schneller ein Feedback der Spieler bekamen. Sie entwickelten Half-Life 2 Erweiterungssets, die wie üblich Grafik-Engine-Updates beinhalteten und die angefangene 13-stündige Geschichte weiter sponnen. Diese betitelten sie als Episode 1 und 2.
Auf dem Alien-Planeten Xen war Gordon Freeman am Ende von Half-Life 1 einem mysteriösen Mann begegnet, der ihm einen Job anbot und Gordon dann in Stase versetzte. Half Life 2 begann damit, dass der mysteriöse G-Man Gordon Jahre später aus der Stase holte und in einen Zug nach City 17 setzte. Die Erde wurde zwischenzeitlich vom außerirdischen Combine versklavt und Gordon half dem Widerstand im Kampf gegen die Außerirdischen, sowie deren menschlichen Repräsentanten Dr. Wallace Breen. Breen überwachte die Besetzung von der Zitadelle aus, einem Monolithen im Zentrum von City 17. An Gordons Seite kämpfte im Untergrundwiderstand sein ehemaliger Black Mesa Kollege Dr. Eli Vance, dessen Tochter Alyx und die außerirdischen Vortigaunts. Half-Life 2 endete mit einer Schlacht in der Zitadellenspitze, die zur Explosion des dortigen Fusionsreaktors führte. Als es so aussah, als würde die Explosion Gordon sowie Alyx erfassen, hielt der G-Man die Zeit an und rettete Gordon aus der Gefahr.
Zu Beginn von Episode 1 hielten die Vortigaunts die Zeit an, retteten Alyx vor der Explosion und stellten sich zwischen den G-Man und Gordon. Die beiden Geretteten kontaktierten Dr. Kleiner, der sie von Außerhalb informierte, die Explosion würde die gesamte City 17 ausradieren, wenn sie nicht die Kernschmelze verlangsamen könnten. Alyx und Gordon machten sich auf den Weg, in die sich auflösende Zitadelle und stellten das Eindämmungsfeld wieder her. Dabei entdeckte Alyx eine Transmission an den Combine Heimatplaneten, welche sie als Primärziel der außerirdischen priorisierte. Das Duo floh aus der Zitadelle während sie eine zweite Nachricht bezüglich eines “Projektes” hörten. Ihr Zug entgleiste und das Duo musste sich zu Fuß weiter durch die Combine Truppen kämpfen. Sie trafen letztlich auf weitere Überlebende und beide Parteien entkamen mit unterschiedlichen Zügen aus der Stadt. In der Endsequenz von Episode 1 erfasste jedoch die Druckwelle Alyx und Gordons Zug und schleuderte ihn von den Schienen.
Valve fokussierte sich bei Episode 1 ganz klar auf Gordons weibliche Begleiterin Alyx, die bereits stark ins Grundspiel eingebunden war. Gegenüber der normalen KI modifizierten sie Alyx so, dass sie auf die Handlungen des Spielers reagierte und sich auch mit Kommentaren zurückhielt, damit der Spieler sich nicht unter Druck gesetzt fühlte und die Erweiterung in seiner eigenen Geschwindigkeit durchleben konnte. Die äußerst ausgefeilte KI ging so weit, dass Gordon Beispielsweise Munition sparen und stattdessen mit der Taschenlampe Feinde beleuchten konnte, auf die Alyx dann schoß. Obwohl es neue Puzzles und kämpferische Herausforderungen gab, gelang es Valve die neuen Tutorial-artigen-Aufgaben zu erläutern, ohne dass sie den Spieler aus dem Spielfluss rissen. Entgegen Half-Life 2, wo Gordon wieder mit einem Brecheisen begann, fing er in Episode 1 direkt mit der Gravity Gun an, die wichtig war um physikbasierte Rätsel zu lösen. Die vierstündige Episode fand erneut Anklang bei Fans und Kritikern, die besonders die neue Interaktivität priesen. Sie erreichte ein Metacritic-Rating von 87 und Valve verkaufte gut 7,2 Millionen Exemplare davon.
Gut ein Jahr später sponn Valve die Half-Life 2 Story mit Episode 2 weiter. Entgegen Episode 1, die in einer leicht veränderten Version der bekannten City 17 spielte, bot Episode 2 neue Areale und Gegner, dafür jedoch keine zusätzlichen Waffen. Die Geschichte knüpfte erneut direkt an. Alyx und Gordon kletterten in den Bergen aus dem Zugwagon, retteten sich zu einer alten Sendestation und kontaktierten von dort Dr. Kleiner und den restlichen Widerstand. Währenddessen hatte die Explosion der Zitadelle ein Portal geöffnet, durch das außerirdische Verstärkungen einfielen. Die neuen zweieinhalb Meter großen Hunter machten besonders Jagd auf Alyx und verwundeten sie. Weshalb der Spieler sie mit Hilfe der Vortigaunts verarzten musste. Als Alyx wieder zu sich kam, übergab sie Dr. Kleiner die letzte Nachricht des Projektes. Was dieser als Wissenschaftsschiff Borealis identifizierte. In der finalen Schlacht gelang es Gordon die Hunter und Strider, welche die Widerstandsbasis belagerten, zu vernichten, während die Wissenschaftler einer Rakete starteten, die das Portal zerstörte und die verbliebenen Combine Streitkräfte vom Nachschub abschnitten. Episode 2 endete damit, dass Alyx und Gordon in einem Helikopter zu den Koordinaten der Borealis flogen. Wie schon bei Episode 1 lobten die Tester erneut die Grafikupgrades und nun auch die neuen Umgebungen, bemängelten jedoch die kurze Spieldauer von sechs Stunden. Dennoch erhielt Half-Life 2 Episode 2 eine stolze 90% Durchschnittswertung und setzte 6,6 Millionen Exemplare um.
An diesem Punkt stellte Valve das Episoden-Entwicklungskonzept gänzlich ein. Statt in schneller Folge Feedback durch ihre Spiele von der Community zu bekommen, involvierten sie sich selbst mehr in diese, wodurch Produkte wie ihr Team-Fortress 2 dauerhaft mehr als 200 Updates mit neuen Waffen und Anpassungsmöglichkeiten bekam. Obwohl Gabe in den Jahren davor die Half-Life 2 Episoden ständig als Trilogie angepriesen hatte, erschien Episode 3 nie. Half-Lifes Leitender Schreiber Marc Laidlaw gab diese jedoch, nach seinem Abschied von Valve, bekannt:
Bei ihrem Anflug auf die Borealis in der Antarktis wurde Alyx und Gordons Helikopter abgeschossen. Die Umgebung um das Forschungsschiff entpuppte sich als gewaltige Combine Basis, in der das Duo Dr. Breen bekämpften, dessen Bewusstsein in einen neuen Körper transferiert wurde. Gordon, Alyx und die aus dem Combine Gefängnis befreite Dr. Mossman gelangten an Bord der Borealis, die sie durch Raum und Zeit trug. Wodurch das Trio den siebenstündigen Krieg der Erde, andere vom Combine eroberte Planeten und sogar den Ursprung des Schiffes miterleben durften. In Folge eines Streits, was sie mit dem Schiff machen sollten, erschoss Alyx Dr. Mossman und überredete Gordon das Schiff ins Herz der Combine Invasionsflotte zu steuern. Vor dem Einschlag erschien der G-Man, redete mit Alyx und die beiden ließen Gordon allein auf der Borealis zurück. Sekunden bevor Gordon durch die Selbstmordmission sterben konnte, öffnen die Vortigaunts ein Portal, durch das Gordon an eine Küste fliehen konnte. Ungewiss wo und wann er war.
Abgesehen von Valves selbst erdachter Episoden-Trilogie waren weitere Episoden von externen Firmen in Planung. Die französischen Arkane Studios arbeiteten an Episode 4, mit einem in sich geschlossenen Plot und dem Titel „Return to Ravenholm“. Sie hätte zeitlich jedoch vor Episode 2 spielen müssen, was Valve als kreative Hürde an sah und weshalb das Projekt ins Stocken geriet. Episode 5 wäre von Warren Spectors Junction Point Studios entwickelt worden und hätte eine neue Magnet Gun, sowie Magnetismus-basierende-Puzzles beinhaltet. Das Projekt kam jedoch zum Erliegen, als die Junction Point Studios von Disney Interactive gekauft wurden und stattdessen Epic Mickey entwickelten.