В Gloomy Eyes игроку предстоит попеременно управлять мальчиком-зомби и девочкой-человеком, чтобы странствовать по миру без солнца. Повествование разворачивается в условиях конфликта между живыми и нежитью, где два главных героя, Глуми и Нена, создают запретный союз. Они бросают вызов устоявшемуся порядку, отправляясь в совместное путешествие. Их общая цель — отыскать солнце и вернуть его свет.

Для продвижения по сюжету необходимо руководить обоими героями, переключаясь между ними и задействуя их уникальные навыки. Игровой процесс Gloomy Eyes построен на решении загадок окружения, требующих совместного применения способностей Глуми и Нены. Каждый уровень представляет собой созданную вручную вращающуюся диораму, поддающуюся манипуляциям. Такая механика подталкивает к исследованию миниатюрных миров с разных ракурсов для обнаружения секретов и проходов. Для решения задач необходимо кооперироваться, используя отличительные черты каждого персонажа.

Продвижение сквозь мрак целиком зависит от постоянного взаимодействия между двумя протагонистами и окружением. Эта игра подает сюжет в виде мрачной сказки от лица старого могильщика, концентрируясь на некромантическом приключении и дружбе, переступающей черту между жизнью и смертью. Несмотря на вражду их обществ, два главных героя становятся ближайшими союзниками. Центральной темой повествования остаются взаимоотношения между мальчиком-зомби и девочкой-человеком в их путешествии с целью изменить окружающий мир.