Nightmare Shift ставит игрока на место Эммы, женщины, работающей в ночную смену в уединенном мотеле. Ее рабочие обязанности переплетаются с происшествиями в собственной квартире, создавая две связанные между собой обстановки. Во время работы и в личной жизни протагонистку не покидает чувство, что за ней следят. Диалоги с постояльцами мотеля порождают ситуации, которые расшатывают восприятие Эммой окружающей действительности.

Сама игра требует поддерживать привычный распорядок, одновременно противостоя этим аномалиям. Геймплей Nightmare Shift сосредоточен на том, чтобы вести Эмму через ее рабочие будни и домашние дела. Этот устоявшийся распорядок служит основой для явлений, намекающих на существование скрытой стороны реальности. Предстоит встречать персонажей с неясными мотивами, где каждая беседа способна повлиять на дальнейшие умозаключения. Основное расследование заключается в исследовании мотеля и апартаментов с целью раскрыть первопричину происходящего.

Принимаемые в диалогах и действиях решения напрямую влияют на развитие сюжета, что приводит к нескольким возможным финалам основной загадки. Фундаментальный конфликт для героини заключается в разграничении объективной действительности и порождений ее собственного сознания. Игровой процесс построен так, что необходимо собирать воедино фрагменты сведений, полученные в ходе изучения локаций и общения, чтобы составить полную картину о положении Эммы.