П’ятнадцять років після подій дочки Едлен Еллін Ріплі, пришельця Рідлі Скотта Аманда шукає відповіді. Вона інженер, що працює в корпорації Weiland-Yutani. Дізнавшись, що журнали з USCSS Nostromo були знайдені і транспортовані до космічної станції Севастополь, вона вирішує приєднатися до невеликої бригади, надісланої Вейланд-Ютані для отримання даних. Мало їй відомо, що корабель, який знайшов колоди, дістався до Севастополя із моторошним пасажиром на борту, який вбив більшість населення станції та залишив тих, хто вижив, злякавшись від страху.
Alien: Isolation - це гра жахів на виживання. Він розташований на космічній станції в Севастополі, де Аманда шукає журнали USCSS Nostromo. Севастополь розділений на багато областей, і певний рівень свободи надається гравцеві: майданчики можуть мати кілька альтернативних шляхів до цілі, приховані приміщення та вентиляційні шахти; також Аманда може (і пізніше повинна) повернутися назад через станцію. У міру продовження гри інструменти Аманди будуть модернізовані, і вона зможе отримати доступ до раніше недоступних областей.
Аманда - інженер, тому вона здатна грабувати контейнери та тіла для ресурсів та ремесел, таких як шумовики, димові шашки або коктейлі Молотова, які в основному використовуються для відволікання супротивника. Згодом вона набуває ліхтарик, детектор руху та кілька видів зброї, щоб захиститися від ворогів-гуманоїдів (груп ворожих, що вижили, або андроїдів). Однак Аманда не боєць, і кожна зустріч повинна бути ретельно спланована. Багато дій займають певний час, наприклад, щоб використовувати медичний пакет, Аманді потрібно стояти на місці.
Коли Аманда звертає увагу інопланетянина, стелс - єдиний спосіб вижити. Інопланетянину не можна заподіяти шкоду, і він вбиває Аманду одним ударом. У більшості випадків він не йде заздалегідь визначеним сценарієм, а натомість покладається на свої почуття, щоб відстежити Аманду.
На додаток до основного сюжетного режиму існує режим Survivor, в якому гравцеві потрібно втекти зі спеціально розробленої карти, що виконує другорядні цілі на шляху, під час агресивного полювання з боку інопланетянина. Цей режим включає онлайн-таблиці лідерів.