Sie übernehmen die Rolle eines ehemaligen Marines, der degradiert wurde und als Hausmeister auf Mars in den Laborkomplex der UAC-Korporation versetzt wurde. Bei einem Experiment mit einer neuen Teleportationstechnologie ging etwas schief, und jetzt wimmeln die Räume der Marsbasis von Monstern und verrückten Wachen. Der Hauptcharakter ist der einzige Überlebende, der aus dieser Hölle entkommen muss.
Die Handlung des Spiels ist nur einige Seiten in einer Datei und im Text am Ende jedes der drei (oder vier im Ultimate Edition) Episoden. Das Hauptaugenmerk in Doom liegt jedoch auf dem Gameplay, das das Spiel zu einem Durchbruch im Genre der 3D-Shooter gemacht hat.
Jede Episode besteht aus neun Levels (eines davon ist geheim und nicht zwingend für den Abschluss). In jedem Level müssen Sie vom Eingang zum Ausgang gelangen (und dort meistens einen entsprechenden Hebel betätigen). Dabei ist jedes Level ein Labyrinth mit vielen Gängen, Türen (darunter auch versteckte) und Monstern. Manchmal müssen Sie Hebel drücken, um Durchgänge zu öffnen, und Schlüsselkarten für verschlossene Türen finden, um zum Ausgang zu gelangen.
Es gibt insgesamt 8 Arten von Waffen zur Monsterbekämpfung – einen Fausthandschuh, eine Kettensäge, eine Pistole, eine Schrotflinte, ein Maschinengewehr, einen Raketenwerfer, einen Plasmastrahler und die übermächtige BFG-9000. Jede von ihnen hat ihre eigenen spezifischen Eigenschaften bei der Verwendung. Zum Beispiel wirken Fausthandschuh und Kettensäge nur im Nahkampf, eine Rakete kann auch Ihnen schaden, wenn sie in der Nähe explodiert, und die BFG feuert zusätzliche Projektile ab, nachdem das Hauptgeschoss das Ziel getroffen hat.
Im Verlauf des Spiels müssen auch verschiedene Boni gesammelt werden. Waffen, die Sie noch nicht haben, Erste-Hilfe-Kästen, eine Schutzweste (die einen Teil des Schadens absorbiert). In den Verstecken (die sich meistens hinter Türen befinden, die wie eine gewöhnliche Wand aussehen) kann man "Super-Boni" finden, die das Gesundheits- und Rüstungsniveau auf 200% erhöhen, sowie eine Levelkarte. Zum Glück kann die Karte im Spiel auch so angesehen werden, aber Sie sehen nur die Orte, die Sie bereits besucht haben.
Obwohl das Spiel insgesamt dreidimensional ist, gibt es bestimmte Nuancen. So treffen die Pistole, das Maschinengewehr und die Schrotflinte automatisch Ziele in Sichtweite, selbst wenn sie viel höher oder tiefer sind, während Raketen und Plasmastrahlen (sowie verschiedene "Projektile" von Monstern) einen bestimmten Zielbereich haben.
Besonders erwähnenswert ist der Multiplayer. Doom ist eines der ersten Spiele, das dies bietet. Im lokalen Netzwerk können Sie das Spiel im Koop-Modus mit Freunden spielen oder gegeneinander antreten, Punkte verdienen (und Punkte für jedes "Selbstmord" verlieren), die im Spiel Fraggenannt werden.
Das Wort "Frag" sowie der Name des Deathmatch-Modus wurden nach der Veröffentlichung des Spiels bekannte Begriffe in der Gaming-Community. Dies ist nicht zuletzt der unglaublichen Popularität von Doom, seiner Fortsetzung und anderen Spielen von id Software zu verdanken.