Sigma se despierta en un ascensor sin saber como ha llegado allí, solo teniendo el recuerdo de que alguien con una máscara de gas lo gaseó cuando se disponía a volver a casa desde la universidad. En el mismo ascensor está Phi, una joven que tampoco sabe como ha llegado allí y que conoce el nombre de Sigma a pesar de que no se conocen, lo que la hace sospechosa. Al salir del ascensor se encuentran con que una inteligencia artificial con aspecto de conejo llamada Zero ha reunido a un total de 9 personas para obligarlas a jugar al juego nonario y afirma que entre las personas que participan está quien le ha creado y que está detrás de todo esto.

Este juego nonario consiste en que sus participantes consigan 9 puntos para abrir la puerta de salida, pero ésta solo podrá ser abierta una vez y solo podrán pasar por ella quienes hayan conseguido 9 puntos, por lo que si alguien consigue 9 puntos antes que el resto podrá escapar en ese mismo momento a costa de dejar al resto encerrado. Para conseguir puntos primero habrá que resolver una escape room y, para ello, habrá que agruparse en grupos de tres. Cada participante tiene un brazalete que sirve como llave de las puertas y le adjudica un color de tres, juntando a seis personajes por parejas. Una pareja tendrá que juntarse con un personaje no emparejado para abrir la puerta de una de las salas con puzzles, teniendo cada puerta asignado el color que se obtiene al mezclar los colores de los brazaletes. Estos brazaletes también tienen la habilidad de inyectar una dosis letal de un relajante muscular para matar a un personaje como penalización.

Una vez resuelta la sala los personajes podrán participar en una votación en donde competirá la pareja y el personaje solitario que han colaborado en la resolución de la misma sala. Cada parte votará las opciones «Aliado» o «Traicionar» y, dependiendo de los resultados, cada parte ganará o perderá puntos. Si las dos partes eligen «Aliado» ambas ganarán dos puntos, si ambas eligen «Traicionar» ninguna ganará nada pero, si una elige «Aliado» mientras que otra elige «Traicionar», la parte que ha elegido «Traicionar» ganará tres puntos a costa de que la otra parte pierda dos. Es un juego diseñado para esparcir la desconfianza entre los participantes, inspirado en el dilema del prisionero, ya que lo ideal sería que todo el mundo eligiera la opción aliado para poder salir a la vez solo teniendo que participar en tres votaciones, pero siempre está la posibilidad de que una de las partes elija «Traicionar» para salir más rápido. En la primera ronda de votaciones, donde Sigma y Phi han acabado como pareja, Phi le insiste a Sigma para que vote «Traicionar», revelándole que, si alguien acaba con cero puntos, morirá debido al brazalete, pero esta información solo la comunica Zero después de las votaciones, lo que vuelve a Phi aún mas sospechosa mientras que ella defiende que esta información, junto con el nombre de Sigma, simplemente apareció en su mente.

Este juego cuenta con un gran número de rutas distintas, ya que la historia se bifurca cada vez que tienes que elegir a que escape room ir, lo que también determinará el personaje con el que tendrás que participar en la votación, y cada vez que tengas que votar entre «Aliado» y «Traicionar». Podrás ver en un diagrama de flujo las distintas rutas disponibles y las que aún te quedan por ver, además de poder saltar a cualquier punto del tiempo que hayas visto con anterioridad. Hay unos nueve finales principales y un puñado de finales malos. Entre los finales principales se encuentra el final verdadero, donde todo se aclara, a excepción de unos detalles que se explicarán en la secuela, sintiéndose el final de este juego algo inconcluso. Para conseguir el final verdadero será necesario conseguir antes el resto de finales principales, ya que habrá ciertos puntos dentro de las rutas por los que no podrás avanzar hasta que consigas cierta información en otras rutas y los finales principales son algunos de los puntos donde conseguir dicha información. El juego trata las distintas rutas como líneas temporales y Sigma tiene la capacidad de acceder a información que obtuvo de otra línea temporal, explicando la mecánica de explorar las distintas rutas para proseguir con la teoría pseudocientífica de los campos morfogenéticos, siendo esta teoría una de las bases de la historia de la trilogía de Zero Escape.

En las secciones de las escape room tendrás como objetivo conseguir el código de la caja fuerte que contiene la tarjeta llave para abrir la puerta de la sala. Para ello tendrás que buscar por la sala objetos con los que interactuar. Algunos objetos los tendrás que llevar contigo y usarlos con otros objetos. Encontrarás también documentos que contienen pistas sobre como resolver los puzzles de la sala y otro tipo de puzzles además del de usar objetos en el sitio correcto que le dan más variedad al juego. En cada sala hay un puzzle opcional que te dará un segundo código para la caja fuerte que, al usarlo, te dará un documento con detalles adicionales de la historia.

Este juego dispone de textos y voces en inglés y japonés. Hay disponible una traducción no oficial realizada por fans.