SUPERHOT — экшен-шутер с необычной подачей: игрок управляет вымышленным образом самого себя. В начале ему пишет приятель и зовёт опробовать новую игру, предлагая не покупать её, а взять пиратскую копию. Герой принимает предложение, успевает пройти несколько этапов, после чего программа начинает сбоить и закрывается.

Постепенно история раскрывает, что за игроком наблюдают. Незнакомец по ту сторону экрана велит прекратить игру и предупреждает: герой рискует превратиться в цифровую копию себя внутри неё. Система вновь и вновь требует выхода, но каждый раз прохождение возобновляется. Позже становятся доступны действия вроде выстрела себе в голову: после него игровой код ломается, а игра снова зависает и вылетает.

В конце концов разработчики тоже требуют остановиться. Герой в последний раз отказывается, и его переносят в игру — теперь он оказывается среди тех, с кем прежде сражался. Затем SUPERHOT переносит действие в лаконичные пространства, где противники нападают со всех сторон.

Подобранное оружие быстро расходует боеприпасы, поэтому важно целиться врагам в голову. Любое попадание убивает игрока, а противники подражают его манере действовать. Если бросить в кого-нибудь предмет, враг отыщет похожую вещь в том же месте и метнёт её обратно; попадание может стать смертельным. Темп времени зависит от движений игрока: когда он стоит неподвижно, не стреляет и не перемещается, всё вокруг тоже останавливается.