Nella realizzazione del gioco è coinvolto anche Yusuke Kozaki come Lead Character Designer, già conosciuto per lavori come Fire Emblem: Awakening, No More Heroes, Liberation Maiden e Osu! Tatakae! Ouendan.
In AI: The Somnium Files il giocatore segue Kaname Date, un detective con un intelligenza artificiale nel suo occhio sinistro. Investiga sui crimini della moderna Tokyo in Giappone e nel suo ultimo caso si sta occupando di un serial killer. Grazie al suo occhio artificiale dotato di IA può sondare le menti dei sospettati cercando nei sogni informazioni utili e importanti.