Sa Kingdom Hearts: Chain of Memories, si Sora, Donald, at Goofy ay pumasok sa misteryosong Castle Oblivion. Upang malaman ang mga lihim ng kanyang kumukupas na alaala at harapin ang mahiwagang Organization XIII, dapat gamitin ng bayani ang mga mapa card na humuhubog sa kapaligiran sa bawat palapag.
Pinapalitan ng laro ang tradisyonal na real-time na labanan ng isang card-based na deck-building system. Gumagawa ang mga manlalaro ng custom na deck ng attack, magic, at item card, kung saan ang numerical value ng bawat card ang nagtatakda ng resulta ng mga aksyon sa labanan, na nagdaragdag ng strategic layer sa mga engkwentro.
Ang pag-unlad ay pinapagana ng Map Cards na lumilikha ng layout ng mga silid, na nakakaapekto sa mga engkwentro ng kaaway at mga hadlang sa bawat palapag. Ang pagkatalo sa mga boss ay nagbubukas ng mga bagong bahagi ng kuwento, na nagpapalawak ng salaysay habang umuusad ang paglalakbay.
Ang Chain of Memories ay isang teknikal na tagumpay para sa Game Boy Advance, na nagtatampok ng pre-rendered na cinematic sequences at isang malalim na strategic system na nagpapaiba nito sa action-focused na console entries sa serye.