Dark Sector - це екшен, в якому гравець бере на себе роль Хайдена Тенно, елітного агента чорних операцій, посланого в Ласрію, маленьку країну, з метою знищити вірус, який перетворює людей на мутантів, і усунути його творця, Мезнера.
Знайшовши Мезнера, Хайден сам заражається вірусом, який мутував у його праву руку, що у свою чергу дало йому певні здібності, такі як перетворення на невидимку, створення щитів і, найголовніше, здатність використовувати глайв – спеціальну зброю, схожу на ніж, яку Хайден може використовувати як у ближньому, і у далекому бою.
Крім здібностей, що дає йому інфекція, Хайден може використовувати вогнепальну зброю, наприклад, дробовики або пістолети, які можна відбирати у ворогів або купувати на чорному ринку, а також модифікувати.
Розрахована на багато користувачів гра має два різні режими: Інфекція, де один з гравців бере на себе роль повністю мутував Хайдена, а інші полюють за ним як звичайні солдати, і Епідемія, де дві команди, кожна зі своїм Хайденом, намагаються вбити мутанта іншої команди.