Handlingen i spillet foregår i en fastfood-restaurant kaldet Freddy Fazbear's Pizza. Spilleren påtager sig rollen som en nattevagt, der hyres til at overvåge restauranten i løbet af natten. Men tingene bliver skræmmende, da restaurantens animatroniske karakterer - Freddy Fazbear, Bonnie, Chica og Foxy - begynder at udvise mærkelig adfærd under nattevagterne. Det bliver klart, at disse dukker har en mørk hemmelighed.
Spilleren sidder ved et bord i et rum med begrænsede ressourcer og bruger sikkerhedskameraer til at spore de animatroniske figurers bevægelser rundt i restauranten. Målet med spillet er at overleve fem på hinanden følgende nætter (niveauer) uden at blive angrebet og dræbt af de animatroniske dukker. Spilleren skal spare på elektricitet, der driver kameraerne, lysene og dørlåsen for at beskytte sig selv mod angreb.
Spillet er også fyldt med mysterier og skjulte beskeder, som spilleren kan opdage, og afsløringen af sandheden om begivenhederne på restauranten bliver en central del af spillet. Spillet blev kendt for sin intense spænding og spænding, som gav spillerne en unik oplevelse i gyserspilsgenren.