Действие происходит в 1960 году, где игрок принимает роль пассажира, выжившего после падения самолёта в океане, по имени Джек, который должен исследовать антиутопический подводный город Rapture, постоянно сталкиваясь с мутировавшими жителями города и механическими роботами. Игра включает в себя элементы ролевых и survival horror игр. Создатели считают игру «духовной наследницей» культовой игры «System Shock 2».

Как и в «System Shock 2», в «BioShock» игрок может использовать RPG-подобные модификации для улучшения