In Digimon Story: Lost Evolution, i giocatori hanno il compito di ripristinare un Mondo Digitale in frantumi. Un misterioso evento ha cancellato dati cruciali di Digievoluzione, costringendo i protagonisti a viaggiare attraverso diverse regioni per recuperare i Digi-Pezzi e riportare l'equilibrio nell'ambiente.
Il gioco introduce il sistema Digi-Plate, che richiede di raccogliere e sistemare pezzi simili a puzzle per sbloccare percorsi evolutivi. Con oltre 100 Digimon reclutabili, il roster si espande rispetto ai titoli precedenti grazie a complessi alberi tecnologici ramificati.
L'esplorazione avviene in ambienti dall'alto, con battaglie a turni per gestire la tua squadra. Il doppio schermo del Nintendo DS viene utilizzato per mostrare contemporaneamente la mappa e le statistiche di combattimento.
Notevole per la gestione dell'evoluzione basata su griglia, Digimon Story: Lost Evolution enfatizza la pianificazione strategica rispetto al semplice potenziamento per raggiungere forme Digimon superiori.