Atomic Heart, oyuncuları Sovyet gerçekliğinin alternatif bir versiyonuna götürür, burada robot teknolojisi görülmemiş yüksekliklere ulaşmıştır.

Oyunun hikayesi 1955’te geçmektedir. İkinci Dünya Savaşı uzakta kalmış, SSCB ise barışçıl atom enerjisini keşfetmekte ve ileri teknolojiler geliştirmektedir. Robotlar fabrikalarda ve kolektif çiftliklerde ağır ve tehlikeli işleri yapmak için çalışmaktadırlar. “3826” adlı gizli tesiste ev işlerinde kullanılmak üzere robotlar üretilmektedir.

Ancak bir anda kontrol sistemi arızalanır ve robotlar isyana kalkar. Fabrika personelini tamamen yok ederler.

Merkez karakter olan özel ajan P-3, bu olayı araştırmak üzere gönderilir. Onun alt katlara inip saldırgan makinelerle dolu kompleksi keşfetmesi gerekmektedir. Robot korumalar, endüstriyel mekanizmalar, uçan drone’lar – hepsi de acımadan kahramana saldıracaklardır.

Metal canavar ordusuna karşı mücadele etmek için ajanın Sovyet gizli servislerinin ayrıntılı bir eksoskeletonu vardır. Bu kostüm, yenik düşen robotlardan uzuv kopararak ve kendisine ekleyerek modifiye edilebilir. Bu sayede oyuncu benzersiz yeteneklere ve silahlara erişim sağlar.

Atomic Heart’teki savaşlar genellikle yakın dövüş biçimindedir. Ateşli silahlar için mermi bulmak oldukça zordur, bu nedenle oyuncunun soğuk silahları ve kostümün yeteneklerini etkin bir şekilde kullanması gerekmektedir.

Terkedilmiş atölyeleri ve laboratuvarları keşfederken, kahraman bulmacaları çözer ve ilerlemek için sırrı açığa çıkarır.