BioShock to gra akcji z elementami cRPG, ukazana z perspektywy pierwszej osoby. Historia w niej przedstawiona toczy się w mrocznym, futurystycznym, podwodnym mieście. Fabuła gry rozpoczyna się w 1960 roku. Samolot którym podróżuje główna postać, niejaki Jack ulega awarii i spada do oceanu. Bohater pozostawiony samemu sobie zaczyna się topić, gdy zauważa bijące z oddali światło. Okazuje się, że pochodzi ono z latarni podwodnego miasta o nazwie Rapture. Metropolia ta jest kompleksem zbudowanym w 1946 roku przez amerykańskiego milionera Andrew Ryana. Chciał on stworzyć schronienia dla elity rodzaju ludzkiego (największych naukowców, artystów i tym podobnych).

Jednak w kilka lat po wojnie miasto porzucono, wraz z grupą mieszkańców. Między nimi znajdowało się dwóch naukowców, którzy odkryli jak, z pewnego gatunku głębinowych ślimaków uzyskać substancję nazwaną ADAM. Pozwalała ona na znaczne zwiększenie możliwości organizmów ludzi oraz przedłużanie ich życia praktycznie w nieskończoność, a jednocześnie mogła powodować uzależnienie i rozmaite mutacje. Ilość dostępnej substancji była ograniczona, co w krótkim czasie wywołało wojnę domową, pomiędzy pożądającymi jej frakcjami!

W chwili przybycia Jacka miasto jest w dużej części zrujnowane, a pozostali mieszkańcy (często zdegenerowani lub zmutowani) walczą zaciekle o zasoby leku. Postać kierowana przez gracza musi przeżyć i przystosować się do warunków panujących w mieście. Zadanie to nie jest wcale proste gdyż metropolia pełna jest rozmaitych potworów, porządku pilnują bezwzględne roboty a jedynymi istotami dysponującymi życiodajną substancją są małe dziewczynki, bronione przez uzbrojonych po zęby, potężnych ochroniarzy.

Sama rozgrywka, jest nieliniowa i polega na wykonywaniu rozmaitych misji, w trakcie których należy zarówno walczyć jak i wykazać się pewną dozą pomysłowości. Dostępny w grze zestaw broni poddaje się rozmaitym modyfikacjom, jak dodawanie celownika optycznego, zwiększenie pojemności magazynków czy korzystanie ze skuteczniejszych typów amunicji.

Użytkownik może też wyposażać postać w rozmaitego typu ekwipunek dodatkowy oraz modyfikacje genetyczne o nazwie Plasmids, zwiększające jej zdolności fizyczne i mentalne. Grafika programu korzysta ze zmodyfikowanego silnika Unreal Engine 3. Uruchomienie gry wymaga aktywacji przez Internet.