В Voidtrain игрокам предстоит выживать и странствовать на поезде по необычным мирам, где опасности соседствуют с приключениями. История начинается в Кёнигсберге: механики разбирают руины лаборатории, пострадавшей в войне, и обнаруживают засекреченные нацистские документы о странных исследованиях. Следуя их указаниям, герои добираются до портала, ведущего в Междумирье — параллельную реальность, полную чудес. Там то исчезает гравитация, то внезапно нападают монстры; кроме того, путь полон загадок, головоломок и испытаний.

Для путешествий нужно построить поезд, начав почти с пустого места. Небольшую тележку можно постепенно преобразить в большой паровоз, добавляя множество вагонов. Игрок выбирает двигатель, рабочие зоны и оформление состава, а материалы и инструменты добывает на открытых территориях. Мир обширен и разнообразен, причём направление движения не ограничено. Поэтому прохождения могут отличаться, а чтобы раскрыть все секреты, придётся отправляться в путь несколько раз.

В арсенале есть оружие от револьвера до гарпуна; его собирают вручную из модулей. Среди мест для исследования — пустынные земли с древними руинами, парящие скалы и пыльные подземелья. Экипажу угрожают летающие акулы и гигантские жуки, а также неожиданные преграды: например, минные поля и преследование нацистов.