技術者レプリカのエルスターは、まどろみから目覚め、現実ではないようなレトロSFの世界で、失われたパートナーと失われた夢を探す。コズミックホラーとクラシックサバイバルホラーが混じり合う緊張感と残酷で悲しい体験の中で、恐ろしい秘密を発見し、幾つもの謎を解き、悪夢のようなクリーチャーの襲撃を振り切れ。
『SIGNALIS』は、人類が太陽系を植民地化し、全体主義政権Eusanが厳しい監視とプロパガンダによって冷酷な支配を敷いているディストピア未来を舞台としている。人型アンドロイドであるレプリカは、労働者、公務員、プロテクターとして、自分たちのオリジナルである市民たちと一緒に生活している。
『SIGNALIS』のストーリーは、エルスターというレプリカが壊れた宇宙船でコールドスリープから目覚めたところから始まる。極寒の惑星に降り立った彼女は、まだ見ぬ深淵へと足を進めることとなる。