遊戲中玩家將扮演藏身於地心深處的末世倖存者，為了重新回到地表世界而踏上冒險旅途的故事。
在《地心歸途》的世界背景下，人類因末世災禍而被迫轉入地下，在各種變異生物的威脅下，逐漸深入直至地心。故事的主角威爾作為地心倖存者後代之一，從小便夢想著有一天能夠重回地表世界，他在地心深處結識了魔物娘“莉莉絲”，從此以後二人共同踏上找尋回歸地表的冒險旅途。
在地底2萬米之下，沒有任何陽光進入的可能，僅有一些發光的地底動植物為地底世界提供著微弱的光照。深處其中的倖存者們只能夠憑藉文明遺留的科學知識點燃篝火或創造照明設備，為地底世界帶來些許光明。
地心之中的倖存者時刻面臨著飢餓與毒蟲蛇蟻的威脅，要想在這樣惡劣的環境中生存下去，只有搭設一個能夠免受外界侵擾的營地，升起營火以免受毒蟲的侵擾，同時還能夠烹飪一些美味的食物用於飽腹。
隨著探索的不斷深入，你將會逐漸發現前人曾在這裡遺留下了大量的科學技藝，通過挖掘、戰鬥、交易等等方式來獲取科技藍圖，讓你一步步地打造出各式各樣功能強大的工作臺，用於製作武器、裝備、機械零部件甚至各種傢俱裝飾。
同時你也將在冒險的過程中邂逅有著各種各樣性格的魔物娘，她們曾被科學家植入了大量科學知識，結交各位魔物娘，向她們學習更多的科學知識，讓你能夠建造出更加強大高效的機械裝置，讓迴歸地表之路更加輕鬆。
隨著科學知識的不斷積累，你手頭的裝置設備也逐漸增加，也就能夠製作出更加高級精密的器械。但資源的採集、以及食物的供給無疑還是會拖累你探索的腳步。不妨製作一些自動化的機械，讓無人機來協助你挖掘礦石、併為農田配置上自動灌溉系統，徹底解放你的勞動力，讓你得以專注於製造出能夠迴歸地表的大型機械。
隨著建造規模的不斷擴大，你甚至能夠打造出一條集合了挖掘礦石、運輸、加工為一體的現代化工業流水線，你只需要將礦場與你的生產設備連通，即可源源不斷地生產出你需要的零部件，最終成功修復鑽頭，助你重回地面。