Dark Sector is Digital Extremes zogenaamde ‘pet project’. Een derde persoons shooter die zich afspeelt rondom een mysterieus geëvacueerd en in quarantaine gesteld dorp in Oost Europa genaamd Lasria. De held Hayden Tenno is een spion die op een gevaarlijke missies naar dit zwaarbewapende dorp wordt gestuurd, wat een angstaanjagend geheim uit de Koude Oorlog herbergt. Al wordt hij aangevallen door onherkenbare, ietwat monsterlijke vijanden, die hem infecteren met het Technocyte virus, een virus dat normaliter zijn gastheer tot bloeddorstige monsters maakt. Hayden kan het virus echter controleren en ondergaat fysieke en geestelijke veranderingen waardoor hij nieuwe krachten verwerft. Hij moet worstelen om zijn menselijkheid te bewaren en het mysterie van de Dark Sector te ontrafelen.
Het spel is een combinatie van een horror overlevingsspel en een sluiptitel en draait volledig over de veranderingen die Hayden gedurende het spel ondergaat en zijn missie om de waarheid te vinden. Hayden’s fysieke veranderingen uiten zich het eerst in een monsterlijke klauw die hem de mogelijkheid geeft een cirkelmes tevoorschijn te toveren waarmee hij zijn vijanden op afstand en van dichtbij van het vege leven zal beroven. Maar de stad zal niet alleen gewapende militairen bevatten, maar ook monsterlijke dieren en mensen die door een vergelijkbare infectie al hun menselijke eigenschappen hebben verloren. Veel van de bizarre wezens zijn uitgegroeid tot enorme proporties en moeten uit hun lijden worden verlost. Het spel zal ook een multiplayercomponent bevatten.