Aunque el desarrollo de Halo Infinite se habría revelado durante junio de 2017,^[4]​ Halo Infinite no fue anunciado oficialmente hasta la conferencia de Microsoft de E3 2018, con un tráiler demuestra varios paisajes, antes de cortar a una toma que presenta al personaje Master Chief sosteniendo su casco, para finalmente presentar el nombre del videojuego. Al finalizar la conferencia, Aaron Greenberg, jefe de marketing de Xbox demostró su entusiasmo por el título, añadiendo: "Estoy personalmente emocionado al saber que no es [sólo] Halo 6. Este [juego] es más grande, atrevido y ambicioso."^[5]​

Halo Infinite está desarrollado y emplea un nuevo motor gráfico denominado "Slipspace",^[6]​ descrito como "el [motor] más potente que han utilizado nunca".^{[cita requerida]} Aaron Greenberg dice: "lo que vieron era una demostración in-engine"^{[cita requerida]}. Según la página web de la franquicia:

La demostración del motor Slipspace mostrada en el E3 de este 2018 es la culminación de años de trabajo y está realizado con la pasión de cientos de trabajadores de 343 Industries. Cuando comenzamos este proyecto, la visión del equipo sobre el juego era ambiciosa, tanto como para saber que sería necesario contar con nueva tecnología para conseguir los objetivos que nos habíamos propuesto con Halo Infinite. La demostración de la conferencia del E3 muestra parte del prometedor potencial de esta tecnología. Todo lo que vemos está hecho con motor in-game. Seguimos teniendo mucho camino por delante hasta que lancemos el juego, así que las cosas evolucionarán con seguridad hasta ese momento, y el motor de la demostración es una clara prueba de la dirección que estamos tomando con nuestro próximo juego y una buena manera de reflejar hasta dónde llega nuestra tecnología ahora mismo.^[7]​

Un año después, en el E3 del 2019 se presentó un nuevo avance de Halo Infinite, anunciando el lanzamiento del juego para finales de 2020, y será lanzado junto a la consola de nueva generación de sobrenombre Project Scarlett.^[8]​

El 24 de junio de 2020, se reveló un segundo Teaser de una transmisión de audio, anunciando el regreso de los Desterrados de Halo Wars 2.^[9]​

El 23 de julio de 2020 en el Xbox Showcase 2020, se reveló el primer gameplay oficial del videojuego. Sin embargo luego de la revelación del gameplay, el juego fue blanco de críticas negativas por parte de los fanáticos, especialmente por los gráficos mostrados en el gameplay ya que no parecían de un juego de Xbox Series X, comparándolos con los gráficos de Xbox 360 o Xbox One.^[10]​ Ante esta situación, 343 industries respondió diciendo que los gráficos siguen en desarrollo, pero prometió que los gráficos mejorarían.^[11]​^[12]​

En diciembre de 2559, la nave Infinity de la UNSC llega a la Instalación 07 de Halo. Al llegar, la nave sufre una emboscada de varios acorazados operados por los Desterrados. Mientras defendía el hangar de la nave de múltiples grupos de asalto, el Jefe Maestro es sorprendido por Atriox, líder de los Desterrados, y posteriormente es derrotado en un duelo cuerpo a cuerpo. Atriox lanza al Jefe desde el borde del hangar, dejándolo varado en el espacio.

Seis meses después, un piloto de la UNSC recupera al Jefe a la deriva en el espacio. Mientras el piloto quiere huir, el Jefe Maestro insiste en continuar la lucha contra los Desterrados. El Jefe y el piloto viajan a Zeta Halo, que ha sido gravemente dañado por una calamidad desconocida. En el anillo, el Jefe Maestro localiza al Arma, una IA diseñada para imitar a Cortana y capturarla para eliminarla. Si bien el Arma afirma haber tenido éxito en su misión, no se ha autoeliminado según sus instrucciones. El Jefe Maestro recupera el Arma y experimenta visiones de los recuerdos y pensamientos de Cortana, que quedan como datos residuales.

Zeta Halo está controlada por los Desterrados, ahora liderados por el teniente de Atriox, Escharum, tras la aparente muerte de este. El Brute moribundo se siente revitalizado al tener al Jefe Maestro como su oponente final. El Jefe Maestro, el Arma y un reticente Piloto reúnen a las fuerzas dispersas del UNSC en la superficie del anillo, mientras buscan a cualquier Spartan que no haya sido eliminado por la Mano de Atriox, el equipo de asesinos Spartan de Escharum. Dentro de la instalación Forerunner conocida como el Conservatorio, el Jefe Maestro se encuentra con Despondent Pyre, la IA guardiana de Zeta Halo. Despondent Pyre intenta advertir al Jefe Maestro de una amenaza contenida en la instalación, pero es destruida por El Heraldo, una alienígena despertada por los Desterrados. El Heraldo afirma que su pueblo, los Eternos, fue apresado por los Forerunner en Zeta Halo. Se ha aliado con los Desterrados para reconstruir el Auditorio Silencioso, una instalación que le permitirá liberar a su pueblo. Los Desterrados, a su vez, usarán el Halo reparado como arma contra la humanidad.

El Jefe Maestro defiende al Piloto de un dúo de asesinos Spartan desplegados por Escharum. El Piloto revela que era un ingeniero civil a bordo de la Infinity que robó un Pelican para huir de la batalla. El Jefe lo consuela, admitiendo su propia culpa por no haber podido salvar a Cortana. El Jefe Maestro y el Arma detienen el proceso de reparación de Zeta Halo desactivando una serie de agujas en el anillo, pero no pueden evitar la reconstrucción de una sección del Auditorio. Cuando el Heraldo intenta hackear el Arma, el Jefe activa un mecanismo de seguridad para eliminar la IA. El Arma repele al Heraldo y desactiva el mecanismo de seguridad, preguntando airadamente al Jefe Maestro por qué no confía en ella. Tras una visión en la que Cortana usa a los Guardianes para destruir Doisac, el planeta natal de los Brutes, el Arma se da cuenta de que es una copia de Cortana e insiste en que el Jefe Maestro la elimine para que no se convierta en algo como su predecesor. El Jefe Maestro se niega, afirmando que quiere confiar en ella. El Piloto es capturado por Jega 'Rdomnai, un asesino de élite Spartan y amigo cercano de Escharum, como cebo para el Jefe Maestro. Reacio a dejar morir al Piloto, el Jefe Maestro se infiltra en las instalaciones de los Desterrados y lo salva, derrotando a Jega 'Rdomnai y a Escharum en el proceso.

El Jefe Maestro y el Arma corren al Auditorio para detener al Heraldo. Ambos descubren que Cortana fue capturada por Atriox después de que el Arma la encerrara; al darse cuenta de que Atriox pretendía acceder a los secretos del anillo, Cortana se autodestruyó, dañó Zeta Halo e impidió que el Arma fuera eliminada. En un mensaje grabado, Cortana se despide del Jefe y lo anima a trabajar con el Arma. El Jefe derrota al Heraldo, pero no puede impedir que contacte con alguien sobre los Eternos. Después, el Arma y el Jefe se reúnen con el Piloto, quien revela su nombre: Fernando Esparza. El Arma decide elegir un nombre.

En una escena poscréditos, el Atriox superviviente usa una llave para abrir una puerta sellada que conduce a los Eternos. Si se termina el juego en dificultad Legendario, la escena muestra un diálogo entre Despondent Pyre y un oficial Forerunner sobre el encarcelamiento de los Eternos. Cuando Despondent Pyre afirma que no puede supervisar el estudio de los Eternos sola, el Forerunner responde que la IA Sesgo Ofensivo ha sido desplegada para ayudarla.

Durante el E3, Microsoft mediante el nuevo avance de Halo Infinite, anunció que el lanzamiento del juego será a finales de 2020, y sería lanzado junto a la consola de nueva generación de sobrenombre Project Scarlett (hoy llamadas Xbox Series S y Xbox Series X).^[8]​

Sin embargo, el 11 de agosto de 2020, Microsoft anunció el retraso del videojuego para otoño de 2021. Esto se debió a problemas de desarrollo causados por los efectos de la pandemia de coronavirus 2019-20.^[2]​^[3]​

343 Industries dio a conocer en una actualización durante la Gamescom: Opening Night Live el 25 de agosto de 2021 la fecha oficial de salida del juego siendo esta el 8 de diciembre de 2021, estando disponible día uno en Game Pass en Xbox One (S y X respectivamente), Series X y Series S y PC

El 29 de julio de 2021, 343 Industries, publicó la prueba técnica para aquellos jugadores que se registraron para esta; en la cual se pudieron jugar 2 modos; Academia y Marine Bot Slayer; dos innovadores modos de juegos para la franquicia, que estarán incluidos cuando Halo Infinite sea publicado.

El 15 de noviembre de 2021 se adelantó y liberó la beta del multijugador free to play con motivo del Vigésimo aniversario de la franquicia Halo.

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