Chaos Girl повествует о приключениях девушки с магическими способностями. Владеющая силой Хаоса героиня путешествует по фэнтезийному миру и пытается спасти его от зла, что вновь пробудилось после слома печати тысячелетия. Сюжет подается в форме текстов во время заставок и общения с персонажами. Движения молодой женщины можно контролировать при помощи клавиатуры и мыши. Сама же игра представляет собой двухмерный экшен-платформер с видом сбоку. В ней присутствуют элементы RPG. Искательница приключений собирает разбросанную по локациям эссенцию (и получает её в награду за победу над простыми монстрами или боссами). Она тратится на прокачку. Можно повысить шкалу здоровья или маны, изучить новый спелл или усилить имеющееся заклинание.

В Chaos Girl можно бегать влево и вправо, прыгать, отталкиваться от стен, кастовать заклинания, размахивать жезлом. На применение магии тратится мана и пара секунд времени. На месте побежденных врагов остаются сферы. Их нужно собирать, чтобы восстанавливать запас магической энергии. Спеллы позволяют наносить урон недругам разными стихиями, делать рывок и так далее. Есть магические школы воздуха, земли, воды, огня, света и тьмы. Видеоигра поделена на уровни. Для прохождения этапа нужно добраться до портала в конце локации. По пути надо перепрыгивать ямы, уклоняться от ловушек и сражаться с нежитью.