В 2052 году корпорации подчинили себе общество, а аугментации превратились в привычную часть человеческой жизни. На фоне экономического кризиса действуют террористические организации, а население поражает пандемия под названием Серая смерть. Спецагент Джей Си Дентон пытается распутать этот клубок, сталкиваясь с иллюминатами, теориями заговора и загадками Зоны 51.

Deus Ex: Game of the Year Edition — стелс-экшен с игровым процессом в духе иммерсивного симулятора. На обширной локации можно добиваться цели разными способами, и игра не наказывает за выбранный подход. Успех определяется внимательностью и доступными возможностями приращений. За действия начисляется опыт, который распределяется между 11 навыками: владением холодным, огнестрельным, тяжёлым и взрывчатым оружием; взломом замков, терминалов и компьютеров; медициной, плаванием и ношением экипировки.

По ходу сюжета становятся доступны наноаугментации. Они позволяют, среди прочего, увеличивать объём лёгких, силу и скорость, восстанавливать здоровье, становиться невидимым, улучшать зрение и защиту, запускать шпионский дрон, а также дезориентировать роботов и камеры. В начале кампании уже открыты три улучшения: Свет, Свой/Чужой и Даталинк. В зависимости от выбранной тактики Дентон пользуется отмычками, мультитулами, модификаторами оружия, аптечками и энергобатареями. Пройти всю сюжетную линию можно скрытно, не убивая никого, в том числе боссов.