Stocke, ein Agent im Dienst des Königreichs Alistel, erhält Zugang zur White Chronicle, einem mächtigen Relikt, das Reisen durch alternative Zeitlinien ermöglicht. Spieler müssen zu entscheidenden Momenten der Geschichte zurückkehren, um Ereignisse zu verändern und den Kontinent vor der Verwandlung in eine Wüste zu bewahren.
Der Kampf findet auf einem Raster statt und konzentriert sich auf taktische Positionierung. Spieler können Gegner über ein 3x3-Schlachtfeld schieben, um sie zusammenzuziehen, dadurch mit Flächenangriffen größeren Schaden verursachen und durch koordinierte Angriffe der Gruppe lange Komboketten aufbauen.
Die Geschichte entfaltet sich über eine knotenbasierte Karte, die den Fortschritt durch zwei getrennte Realitäten verfolgt. Jede Entscheidung kann beeinflussen, ob wichtige Charaktere leben oder sterben, die politische Lage verändern und darüber entscheiden, wie der größere Konflikt am Ende ausgeht.
Radiant Historia verbindet komplexe Zeitreisesysteme mit einer vielschichtigen politischen Handlung. Außerdem setzt es den Nintendo DS mit seiner markanten Charaktergrafik und einem strategischen Tiefgang in Szene, der in Rollenspielen für Handhelds damals ungewöhnlich war.