Chaos Break est essentiellement un jeu de tir à la troisième personne, avec des échos de Survival horror tels que Resident Evil et Dino crise. Situé dans un laboratoire biochimique abandonné sur une île isolée, les deux personnages, Mitsuki et Rick, font partie d'une force d'enquête et de nettoyage envoyé pour trouver la cause d'une «réaction thermique anormale». La progression dans le jeu se fait en tuant les ennemies infectées par le virus et en vous battant contre le système de défense automatisé du laboratoire. Un élément de survival horror est introduit à travers l'utilisation de terminaux informatiques, où le joueur peut enregistrer et lire des fichiers expliquant la trame de fond du jeu.