A játék elején egy repülőgép-szerencsétlenség túlélőjeként vízbe pottyanunk, ahol egy mentőkapszulát találunk, benn egy csontvázzal. Miután az előző bérlőtől megszabadultunk, elhelyezkedünk, de ekkor bekapcsol az automatika és járművünk több száz méter mélyre szállít. Meglepetésünkre egy egész város terül el a tenger mélyén - mégpedig egy elfeledett város. Mindenfelé hullák, emberekre alig emlékeztető mutánsok, tizenéves forma gyerekek és nagy bádogkatonák. Célunk egyértelmű: túlélni, és ha már itt vagyunk, megmenteni a világot ezektől a szörnyűségektől.

A II. világháború után járunk, a hidegháború idején. Egy nagy hatalommal és kiapadhatatlan forrásokal rendelkező titkos szervezet építette fel ezt a tenger alatti várost, Rapture-t, hogy a világvége (azaz az atomháború) elől ide meneküljenek. A munkálatok közben két tudós fantasztikus felfedezést tett: egy tengeri csigából kivontak egy anyagot, amelyet Adamnak neveztek el, ez a matéria képes volt módosítani a DNS-t, ezzel betegségeket lehetett meggyógyítani és természetesen felturbózni az embereket. Egy szép, új világ kulcsa volt a tudósok kezében, de ők összevesztek és háborút robbantottak ki, mellyel elpusztították azt a fajt, amely ezt az anyagot termelte, ők pedig rászoktak, mint valami drogra. Ennek a túladagolása viszont emberfeletti tulajdonságokkal rendelkező mutánsokká alakította őket...

Mi 60 évvel később csöppenünk a sztoriba. A város kihaltnak tűnik, úgy látszik, automata mechanizmusok működtetik. De lassan rájövünk, ez nem így van. Háromféle mutánssal fogunk összefutni. Az első fajta a Gyűjtők (gyerekek). Ők hullákat majszolnak, kivonják belőlük a DNS-t, majd ezt átalakítják Adammé - ez az egyetlen erőforrás pillanatnyilag. A második fajta az Oltalmazók. Ezek a monstrumok hatalmas, ember irányította lépegetők és egyetlen dolguk a gyerekekre vigyázni. Nehézfegyverzettel vannak ellátva, kemény ellenfelek. Az utolsó csoport az Agresszorok. Ők a háborúból megmaradt, pusztításra létrehozott mutánsok.
Az Adamot mi is használhatjuk, pontosabban az abból készült plazmid nevű cuccot. Ezzel a tulajdonságainkat turbózhatjuk fel és a fegyvereinket tápolhatjuk, hasonlóan a DeusEx és a System Shock 2 játékokhoz, de ezzel lehet fizetni is. Módosítási példák: Mind Pull (telekinézis), Brilliant Inventor (a szétszórt cuccokból és plazmidból készíthetünk új fegyvert, páncélt...), Inanimate Instinct (kapcsolat az elme és a fegyver között - a kilőtt lövedékek követik a célpontot), Gatherer Cry (mindenki Gyűjtőnek lát minket, tehát háborítatlanul tevékenykedhetünk), Aggressos Irritant (a célpont, akire elnyomtuk ezt a képességet, megtámadja a hozzá legközelebb állót), Security Beacon (ezzel lehet meghackelni a biztonsági rendszereket - á la DX).
Mivel plazmidot csak egy Gyűjtő megölésével szerezhetünk (a vele együtt járó Oltalmazó kiiktatásával együtt), és csak egyszer használható feltöltő állomáson használhatjuk fel, egy komoly stratégiai döntés lesz minden egyes upgrade. Ráadásként ilyenkor teljesen átalakíthatjuk képességeinket, plazmid felhasználása nélkül.

A sztoriról bővebbet nem árulnak el a fejlesztők, csak annyit, hogy házon belül a Sysem Shock 2 és a Harcosok klubja című film keverékeként emlegetik. A történetmesélés az SS2 hagyományait követi (a sztori feljegyzésekből, naplókból áll össze).

A grafikáról a Vengeance 2 motor gondoskodik. Ez anno Unreal 2.5-ként kezdte, aztán átírták a Tribes: Vengeance-hez (innen a név), majd a SWAT4-hez, majd most újra a BioShock-hoz, és beépítettek pár modult az UE3 erőműből is. Néhány hónappal később pedig átváltottak teljesen az UnrealEngine3-ra, kiegészítve, feltuningolva a saját megoldásaikkal természetesen. A design nagyon ütős lesz, a falakon a korszakot (hidegháború) idéző (nem egyszer kifigurázó) plakátokkal.

"A BioShock gyönyörű, de nem ez a lényeg. Ez a játék a szabad választásról, a következményekről és a folyamatos élményekről szól." - Ken Levine, kreatív igazgató.