La misión de Ayesha es encontrar a su hermana menor, Nio, que desapareció sin dejar rastro cuando fue a buscar ingredientes para las medicinas. Para encontrarla, Ayesha será apoyada y ayudada por sus amigos, así como por nuevos personajes que se irá encontrando por el camino.  Del mismo modo, el nuevo sistema de diario permite al jugador mantener un registro de actividades. Si se actualiza el diario, Ayesha será capaz de obtener más recetas, artículos y premios. Tampoco tiene ninguna restricción de tiempo en cada misión; en cambio, cada misión está interconectada con las demás y su resolución será clave para encontrar o no a la hermana menor.

Cuenta con un sistema de combate basado en turnos que subraya la importancia del posicionamiento de los personajes y la  distancia a los enemigos. El ataque en equipo y las ayudas serán claves en cada batalla. El sistema de batalla permite a los jugadores moverse por detrás del enemigo para atacar en lugares críticos. Familiarizarse con las habilidades especiales y las cualidades de cada personaje enriquecerá nuestra experiencia de batalla. Por último , el juego cuenta con un sistema de síntesis de sustancias por el cual la protagonista irá mejorando y afinando el poder de sus pócimas.

Atelier Ayesha: The Alchemist of Dusk - Launch Trailer