Heavy Rain es un drama interactivo/thriller psicológico en el estilo noir. El juego presenta cuatro personajes principales que intentan resolver el misterio de un asesino en serie conocido como el 'Asesino de Origami', que mata a sus víctimas durante la temporada de lluvias.
En Heavy Rain, el jugador interactúa con objetos y otros personajes para influir en el desarrollo de la narrativa. El juego se divide en varias escenas, cada una centrada en uno de los cuatro personajes. Las decisiones tomadas por el jugador, sus acciones o inacciones, afectan las escenas posteriores. Si un personaje muere o es arrestado, no aparecerá en escenas posteriores. El juego no termina con la muerte de un personaje, sino que continúa hacia una conclusión lógica, incluso si todos los personajes se vuelven incapaces de avanzar en la trama. Cuando el juego termina, el jugador puede regresar a cualquier escena y volver a jugarla, influyendo en las opciones futuras.
El juego presenta cuatro personajes principales que el jugador puede controlar (uno a la vez):
Ethan Mars: Un arquitecto, casado, con dos hijos. Dos años antes de los eventos del juego, su hijo mayor Jason muere en un accidente automovilístico, tras lo cual Ethan cae en coma. Al regresar a la vida, Ethan sucumbe a su tristeza, dejando a su esposa y distanciándose de su segundo hijo, Shawn.
Scott Shelby: Un oficial de policía retirado que trabaja actualmente como detective privado investigando los asesinatos del 'Asesino de Origami'.
Norman Jayden: Un analista del FBI enviado para ayudar a la policía en la investigación del caso 'Origami'. Posee unas gafas capaces de alterar la realidad, que le ayudan a recoger y analizar pruebas. Sin embargo, Jayden es un adicto a las drogas.
Madison Paige: Una fotoperiodista que sufre de insomnio y visiones aterradoras. Se ve involucrada en el caso 'Origami' y comienza su propia investigación.