Atomic Heart — это научно-фантастический шутер от первого лица с элементами ролевой игры, действие которого происходит в альтернативном 1955 году на Объекте 3826, главном центре научных исследований в Советском Союзе.

В этой альтернативной истории ученый Дмитрий Сеченов создал «Полимер» в 1930-х годах, ликвидированный программируемый модуль, который произвел революцию в области энергетики и робототехники в СССР и освободил большую часть населения от ручного труда.

Одним из таких достижений является «Коллектив», сетевой искусственный интеллект, который объединяет роботизированную рабочую силу. Чтобы внедрить Полимер в человеческое тело и обеспечить удаленное нейронное взаимодействие с роботами в рамках усовершенствованного Коллектива 2.0, Сеченов дополнительно создает гаджет, получивший название «Мышление».

К сожалению, в Учреждении 3826 царит беспорядок, когда официальный запуск «Мышления» идет наперекосяк, и вы играете за майора Сергея Нечаева, также известного как П-3, — психически неуравновешенного офицера со специальными обязанностями, посланного Сеченовым, чтобы предотвратить ухудшение ситуации в Учреждении 3826.

На протяжении всей игры вам придется сражаться с неисправными роботами, неудачными биомеханическими экспериментами и собственным быстро ухудшающимся психическим состоянием Нечаева.