Shadows of Doubt позволяет геймерам окунуться в мир темного нуара, что показан в научно-фантастическом сеттинге. Геймеры возьмут под управление детектива, что вынужден разбираться с делом о серийном убийце. Преступник находится на свободе, совершая скрытые убийства. Игра является ролевой стелс бродилкой от первого лица, где необходимо осматривать окружающую местность и взаимодействовать с предметами, чтобы находить зацепки по делу. У юзеров получится прокачивать персонажа, повышая его умения.

Главной задачей в Shadows of Doubt становится проведение расследования и поиск маньяка, используя для этого различные методы и альтернативные пути. Выйдет красться, выслеживать, прятаться, взламывать системы или замки и т.д. События переносят на улочки города в 1980-е года, где показывается гипериндустриализация. В мире властвуют корпорации, создающие тоталитарную власть и антиутопию. Игрок возьмет на себя роль частного разведчика, что зарабатывает себе на жизнь поиском и продажей ценной информацию.

В процессе прохождения, предстоит заниматься выполнением основных сюжетных заданий. Также можно делать второстепенные квесты, чтобы получить дополнительные деньги. У геймеров будет полная свобода действий, где выйдет посетить шумные и прокуренные бары, теневое казино или захудалый гостиничный номер. Каждую комнату в зданиях можно изучать, выискивая документацию. Можно взламывать системы безопасности и терминалы, а также общаться с другими жителями. Мир поддерживает полную симуляцию жизни, где каждый персонаж занимается своими повседневными делами и выполняет задачи по расписанию.