The Callisto Protocol speelt zich af 300 jaar in de toekomst. In deze derdepersoons survival horrorgame kruipt de speler in de huid van Jacob Lee, die de pech heeft opgesloten te worden in de maximaal beveiligde Black Iron-gevangenis op Callisto, een maan van Jupiter. Als de gedetineerden in monsterlijke wezens beginnen te veranderen, breekt er complete chaos uit. Om te overleven moet Jacob zich een weg naar de veiligheid knokken om uit de gevangenis te ontsnappen en tegelijkertijd de duistere en verontrustende geheimen ontrafelen die diep onder het oppervlak van Callisto begraven liggen. Met een combinatie van schietactie en contactgevechten zal Jacob zijn tactieken moeten aanpassen om tegen de razendsnel evoluerende wezens te vechten, terwijl hij nieuwe wapens, uitrusting en vaardigheden ontgrendelt om de groeiende dreiging voor te blijven en aan de gruwelijkheden van Jupiters dode maan te ontsnappen.