Stocke, un agente al servizio del regno di Alistel, ottiene accesso alla White Chronicle, una potente reliquia che consente di viaggiare tra linee temporali alternative. I giocatori devono tornare a momenti decisivi della storia per alterare gli eventi e impedire che il continente precipiti nella desertificazione.
Il combattimento si svolge su una griglia e punta sul posizionamento tattico. I giocatori possono spingere i nemici su un campo di battaglia 3x3 per raggrupparli, infliggendo danni maggiori con attacchi ad area e costruendo lunghe combo attraverso azioni coordinate del party.
La storia si dipana attraverso una mappa basata su nodi che segue i progressi in due realtà separate. Ogni scelta può influire sul fatto che personaggi chiave vivano o muoiano, rimodellare la situazione politica e determinare come si concluderà in ultima analisi il conflitto più ampio.
Radiant Historia unisce complessi sistemi di viaggio nel tempo a una trama politica stratificata. Inoltre mette in risalto il Nintendo DS grazie al suo stile grafico distintivo dei personaggi e a un livello di profondità strategica poco comune nei giochi di ruolo per console portatili.