Hidden Deep сочетает научно-фантастический триллер с элементами шутера и головоломок. Действие разворачивается на подводной океанической базе, расположенной на глубине 1,6 километра. Однопользовательская кампания рассчитана на 20 часов полного прохождения: она начинается после того, как в исследовательской лаборатории обнаруживают аномальную активность. Разведать обстановку направили спасательную группу. Она провела там больше года, а затем связь с ней пропала.

Вторая экспедиция отправляется на поиски исчезнувших и выяснение причин случившегося. Её возглавляет протагонист, которому предстоит командовать остальными спасателями и отдавать им распоряжения.

На каждом уровне кампании группу подстерегают препятствия и угрозы. На пути встречаются ловушки, запертые двери, завалы и странные звуки, а также настоящие инопланетные существа, неизвестно как оказавшиеся на базе. В сюжет вплетены пасхалки и отсылки к известным франшизам, в том числе к «Чужому» и Half-Life.

Для преодоления трудностей герою доступно множество устройств: крюк-кошка, сканирующие дроны для разведки соседних лабораторных отсеков, тяжёлая техника для расчистки завалов и другие приспособления. Они пригодятся в ходе спасательной операции, где каждая минута на счету.