Senere fører en feil til at overleveren igjen våkner og oppdager at ingen andre har overlevd og starter letingen etter det bortførte barnet. Like i nærheten ligger Sanctuary Hills, og familiens gamle hus-robot Codsworth avslører at det er gått 210 år siden krigen. Codsworth anbefaler å søke hjelp i Concord, der overleveren møter Preson Gravey fra «The Minutemen», som prøver å overleve i kamp mot banditter. Overleveren pekes så i retning av Diamond City, der detektiven Nick Valentine kanskje kan hjelpe i letingen etter Shaun. I Diamond City møter overleveren journalisten Piper, og får vite om «The Institute» (instituttet), en organisasjon omgitt av hemmeligheter, som anklages for å infiltrere verden ved bruk av «synths», androider som ikke kan skilles fra vanlige mennesker.