Действие UnderRail разворачивается в далёком будущем, где экологическая катастрофа сделала поверхность Земли непригодной для жизни. Уцелевшие обитают на подземных станциях метро и пытаются заново построить общество. Между фракциями жителей тем временем идут столкновения: группировки Подземелья регулярно воюют друг с другом, и герою приходится избегать перестрелок и сражений.

Перемещаться между станциями нужно пешком: телепортация к выбранным точкам недоступна на протяжении всей игры. В пути встречаются торговцы, прохожие и другие обитатели Подземелья. С ними можно поговорить, узнать больше о катастрофе и получить поручения. Побочные задания чаще всего сводятся к поиску предметов, доставке вещей от одного жителя другому или обороне мирных поселений от бандитов.

Крафт позволяет изменять оружие и снаряжение, изготавливать броню и даже шить тапочки из крысиного меха, но за создание предметов приходится платить очками опыта. Амуницию можно подготовить против определённого типа врагов, повысив шансы на победу. Полезные вещи находятся в некоторых помещениях подземелий и среди снаряжения погибших солдат; их можно продавать или обменивать у торговцев. Собирать всё подряд нет нужды: конкретный продавец покупает лишь те товары, которые ему нужны.