Bulletstorm - это стремительный шутер от первого лица. Игроки берут на себя роль Грейсона "Грея" Ханта, капитана команды космических пиратов, состоящей из бывших солдат элитного армейского подразделения Dead Echo. За десять лет до этого, во время выполнения задания на убийство, они раскрыли зловещие мотивы своего командира генерала Серрано. Задачей подразделения было зачистить следы, устранив оппозиционеров, на этот раз журналиста с компрометирующими документами на генерала. Перенесемся в сегодняшний день, когда компания случайно натыкается на "Улисс", космический корабль с их бывшим командиром на борту, и пьяный Грей решает уничтожить судно в самоубийственной атаке. Оба корабля терпят крушение на планете Стигия; в прошлом курортное место, а теперь смертельно опасная среда, населенная мутантами всех мастей. Его брат по оружию и второй человек, выживший после "высадки", Иши, был ужасно ранен, и чтобы выжить, ему потребовалась операция по превращению в киборга. Грей винит себя во всем случившемся и обещает Иши доставить его с планеты к достойному врачу.
Геймплей основан на системе скилшотов. Когда враг убит с соблюдением определенных условий, например, нанизан на шипы или обезглавлен выстрелом в голову, игрок получает очки умений. Чем больше выстрелов навыка сделано одновременно, тем больше награда. Очки мастерства тратятся на дропкиты для улучшения оружия, например, альтернативного режима огня и увеличения емкости патронов, а также на боеприпасы. Хотя оружие довольно уникально (дрель-пушка, гранатомет с прыгающими сферами), самые полезные скиллшоты - это нога и энергетический поводок. Нога позволяет игроку подбрасывать врагов в воздух, замедлять время или управлять врагами на близком расстоянии. Поводок позволяет немного больше: подтягивать врагов и оружие к игроку или подбрасывать толпы людей в воздух. Кроме того, они позволяют взаимодействовать с некоторыми объектами, например, с препятствиями. Как и в большинстве современных шутеров, здесь нет шкалы здоровья. Игроки просто ждут, пока заляпанный кровью экран не очистится и Грей не получит исцеление. Уровни разделены на различные контрольные точки.