Rez Infinite разворачивается внутри суперкомпьютера, где искусственный интеллект Eden управляет потоком информации. ИИ отключается, когда осознаёт, что не способен обработать огромный объём данных, поступающих в сеть. В результате человечество оказывается на грани катастрофы. Игроку предстоит взять на себя роль хакера, который не только предотвращает отключение системы, но и устраняет вирусы и преодолевает брандмауэры на своём пути.
Игрок управляет персонажем, который движется по заданной траектории и уничтожает встречающихся врагов. Сначала он захватывает цели (до восьми одновременно), а затем начинает атаковать. Если этого не сделать, персонаж получит урон.
Проект отличается оригинальным графическим стилем и звуковым сопровождением. Кроме того, игра предлагает новый режим под названием Area X. В отличие от обычных уровней, этот режим более открытый, а персонаж получает новую способность, позволяющую ему двигаться быстрее.
Основной режим игры состоит из нескольких зон, разделённых на более мелкие уровни. В конце каждой зоны игрока ожидает битва с боссом. Проходя уровни, игрок получает бонусы, которые восстанавливают здоровье или позволяют войти в состояние Overdrive. В этом состоянии персонаж может запускать шквал ракет, мгновенно уничтожающих наступающих врагов.
Уровень сложности игры зависит от навыков игрока. Если он успешно справляется с противниками, они становятся сильнее, а если проигрывает, то задача облегчается.