SMILE SIMULATION ставит перед игроком задачу в замкнутом пространстве. Основная цель — обнаружить на стенах изображения, показывающие улыбки. Применение функции 'Desmile' возвращает эти картины в другое состояние. Окружение состоит из множества комнат и коридоров. Разные сущности и феномены служат препятствиями. Перемещение по локации, взаимодействуя с этими элементами, необходимо для выполнения поставленной задачи. Игра предлагает определенную структуру миссии.

SMILE SIMULATION также раскрывает сюжетные детали через находимые аудиодневники. Предыдущий исследователь по имени Брайан оставил эти записи во время своего пребывания в симуляции на объекте Lacrimosa. Голос некой Вивиан направляет игрока, однако её намерения первоначально не раскрываются. Игрок собирает сведения о происхождении симуляции. Процесс исследования включает перемещение по комплексу, поиск нужных изображений с улыбками и уклонение от присутствующих существ. Каждое существо обладает своим поведением. В игре есть механика моргания; её активация влияет на преследование игрока некоторыми существами. Раскрытие предыстории этого места составляет часть общего опыта в данной игре.