En Shadow of the Tomb Raider Definitive Edition, vive el capítulo final del origen de Lara mientras se convierte en la Tomb Raider que está destinada a ser. Al combinar el juego base, las siete tumbas de desafío de los DLC, así como todas las armas, atuendos y habilidades descargables, Shadow of the Tomb Raider Definitive Edition es la forma definitiva de vivir el momento crucial de Lara. Sobrevive y prospera en el lugar más letal de la Tierra: domina un entorno de jungla implacable para sobrevivir. Explora entornos submarinos llenos de grietas y profundos sistemas de túneles. Fúndete con la jungla: superada en armamento y en número, Lara debe usar la jungla a su favor. Ataca de repente y desaparece como un jaguar, usa barro como camuflaje e infunde miedo en los enemigos para sembrar el caos. Descubre tumbas oscuras y brutales: las tumbas son más aterradoras que nunca, y requieren técnicas avanzadas de desplazamiento para llegar a ellas; una vez dentro, están llenas de rompecabezas mortales. Descubre una historia viva: descubre una ciudad oculta y explora el mayor espacio central jamás visto en un juego de Tomb Raider.

En los dos meses transcurridos desde Rise of the Tomb Raider, Lara Croft y su amigo Jonah Maiava se han dedicado a detener las actividades de la organización paramilitar Trinity. Ambos siguen a una célula hasta Cozumel, en México, liderada por Pedro Dominguez, el jefe del Alto Consejo de Trinity. Al infiltrarse en tumbas cercanas excavadas por Trinity, Lara descubre un templo que contiene la Daga de Chak Chel y referencias a una ciudad oculta. Los murales que adornan las paredes aluden a la Caja de Plata de Ix Chel y advierten sobre «la Purga», un apocalipsis maya que culmina en un eclipse solar permanente. Lara ignora las advertencias y toma la Daga para evitar que Trinity la consiga. Dominguez la sorprende y revela que, al tomar la Daga, Lara ha desencadenado la Purga. Él toma la Daga con la intención de unirla con la Caja para detener la Purga y usar el poder que le otorga para rehacer el mundo a su imagen. Lara y Jonah escapan de un tsunami que destruye Cozumel y presagia el apocalipsis venidero. A pesar de las crecientes tensiones entre ambos por las acciones de Lara, ella y Jonah persiguen a Dominguez hasta el Amazonas. Su avión se estrella en la selva peruana durante el segundo cataclismo —una tormenta masiva—, y los dos encuentran el camino hasta Paititi, la ciudad oculta mostrada en los murales. Explorar las tumbas locales revela que perforar la Caja con la Daga otorgará al usuario el poder del dios Kukulkan, que debe usarse para detener la Purga. Lara presencia cómo soldados de Trinity son masacrados por extraños monstruos humanoides, identificados más tarde como los Yaaxil, guardianes de la Caja. Cuando Lara salva a un niño llamado Etzli, ella y Jonah son llevados a Paititi por su madre Unuratu, reina de la ciudad. Lara descubre que Dominguez es el líder de un culto dedicado a Kukulkan, y Unuratu revela que es su cuñado Amaru, que fue llevado por Trinity cuando era niño y criado para completar el ritual y remodelar el mundo a su imagen. Unuratu guía a Lara hacia la Caja, pero Lara descubre que ha desaparecido. Creyendo que el culto ya tiene la Caja, Lara y Unuratu intentan robarla, pero Unuratu es capturada. Lara también se encuentra con los Yaaxil y su líder, Crimson Fire. Lara se infiltra en el templo del culto y escucha a Amaru decirle a Unuratu que la Caja fue escondida por Andres Lopez, un misionero enviado a Paititi por Trinity durante la conquista española de Sudamérica. Lara rescata a Unuratu y se da cuenta de que Amaru no comprende del todo el ritual; en lugar de limitarse a infundir el poder de Kukulkan, el ritual lo sacrifica para detener la Purga. Unuratu recibe un disparo del comandante Rourke, segundo al mando de Amaru. Antes de morir, Unuratu le suplica a Lara que complete el ritual, pero le advierte que no deje que la Caja la influya. Rourke ataca a Lara y a Jonah, que quedan separados cuando abandonan Paititi para descifrar la siguiente pista. Creyendo que Jonah ha muerto, Lara se lanza a una matanza que destruye una refinería de petróleo y aniquila a todos los que están allí salvo a Rourke, que escapa. Se derrumba momentáneamente cuando encuentra a Jonah con vida, pero él logra calmarla, y juntos descifran la ubicación de la Caja. Enloquecido por la Caja, Lopez estableció una misión cerca de Paititi donde entrenó a acólitos para completar el ritual. Lara y Jonah encuentran una catacumba secreta bajo la misión que conduce a la tumba de Lopez y a la Caja. Amaru los encuentra y obliga a Lara a entregarle la Caja. Él admite que ordenó la muerte del padre de Lara para impedir que encontrara Paititi y la revelara al mundo. Lara intenta persuadir a Amaru para que use el ritual en beneficio del mundo. Él se niega, ya que la Purga solo afectará a Paititi. Amaru ha usado su posición en Trinity para manipularlos y evitarlo. Deja a Lara y a Jonah escapar del tercer cataclismo, un terremoto masivo que provoca un deslizamiento de tierra y destruye la misión. De vuelta en Paititi, Lara y Jonah ayudan al recién coronado Etzli a liderar un asalto contra un complejo de templos subterráneos en el centro de Paititi. Planean interrumpir la ceremonia de Amaru mientras evitan el cuarto cataclismo, una erupción volcánica que amenaza Paititi. Lara se ve obligada a continuar sola cuando Trinity corta el paso a las fuerzas de Etzli. Se encuentra con los Yaaxil y con Crimson Fire, y los convence para que la ayuden a detener a Amaru. Lara asume el papel simbólico de Ix Chel, mientras que Crimson Fire se convierte en Chak Chel. Mientras los Yaaxil matan a Rourke y al Alto Consejo de Trinity, Lara alcanza la cima del templo. No logra impedir que Amaru perfore la Caja y absorba el poder de Kukulkan mientras un eclipse bloquea el sol. Lara derrota a Amaru tras una larga batalla; aceptando su derrota, él transfiere a Lara el poder de Kukulkan al morir. Tal como advirtió Unuratu, Lara se siente tentada a usar la Caja para revivir a sus padres, pero en su lugar permite que Crimson Fire la apuñale simbólicamente, sacrificando el espíritu de Kukulkan y deteniendo la Purga. Después, Unuratu recibe sepultura, y Jonah decide tomarse unas vacaciones. Lara se queda en Paititi para ayudar a Etzli a devolver a la ciudad su antigua gloria. Una escena poscréditos muestra a Lara planeando su próxima aventura en la mansión Croft, reconociendo que su papel no es resolver los misterios del mundo, sino protegerlos.