Anda akan bermain sebagai mantan marinir yang diturunkan pangkatnya menjadi petugas kebersihan dan dipindahkan untuk bekerja di Mars, di kompleks laboratorium perusahaan UAC. Sesuatu telah berjalan salah dengan percobaan teknologi teleportasi yang baru dan sekarang semua ruangan di basis Mars dipenuhi monster dan penjaga yang telah kehilangan akal. Dan sang protagonis adalah satu-satunya yang selamat, yang harus melarikan diri dari neraka ini.
Namun, alur cerita permainan hanya beberapa halaman dalam file dan teks di akhir masing-masing dari tiga (atau empat dalam edisi Ultimate) episode. Yang terpenting dalam Doom adalah gameplay, yang menjadikan permainan ini terobosan dalam genre penembak tiga dimensi.
Setiap episode terdiri dari sembilan level (salah satunya rahasia dan tidak wajib untuk diselesaikan). Dan di setiap level, Anda perlu mencapai pintu keluar dari pintu masuk (dan biasanya harus menekan tuas yang sesuai di sana). Sementara itu, levelnya adalah labirin dengan banyak jalan, pintu (termasuk yang tersembunyi), dan monster. Terkadang, untuk mencapai keluarnya, Anda harus menekan tuas yang membuka jalan dan mencari peta-kunci untuk pintu yang terkunci.
Untuk memusnahkan monster, ada 8 jenis senjata — kepalan tangan, gergaji mesin, pistol, senapan shotgun, senapan mesin, peluncur roket, senapan plasma, dan senjata super BFG-9000. Masing-masing memiliki karakteristik tersendiri saat digunakan. Misalnya, kepalan tangan dan gergaji mesin hanya efektif dalam pertarungan jarak dekat, roket bisa melukai Anda juga jika meledak dekat, dan BFG mengeluarkan muatan tambahan setelah muatan utamanya mengenai sasaran.
Sepanjang permainan, Anda juga perlu mengumpulkan berbagai bonus. Senjata yang belum Anda miliki, kotak pertolongan, rompi pelindung (yang menyerap sebagian kerusakan). Dalam tempat persembunyian (yang biasanya berada di balik pintu yang terlihat seperti dinding biasa), Anda bisa menemukan "super-bonus" yang meningkatkan kesehatan dan armor hingga 200%, serta peta level. Untungnya peta dalam permainan dapat dilihat, tetapi Anda hanya akan melihat tempat-tempat yang sudah Anda kunjungi.
Meskipun permainan pada umumnya tiga dimensi, ada beberapa nuansa tertentu. Pistol, senapan mesin, dan senapan shotgun secara otomatis mengenai musuh dalam jangkauan pandang, bahkan jika mereka berada jauh di atas/bawah Anda, sedangkan roket dan butiran plasma (serta berbagai "projectile" dari monster) memiliki batas tertentu untuk pengendalian.
Terpisah, perlu disebutkan bahwa multiplayer. Doom adalah salah satu permainan pertama yang memiliki fitur ini. Dengan bergabung melalui jaringan lokal, Anda dapat bermain dalam mode kooperatif dengan teman, atau bertarung satu sama lain, mendapatkan poin untuk setiap pembunuhan (dan kehilangan untuk setiap "bunuh diri"), yang dalam permainan disebut frag.
Kata "frag" ini, serta nama mode Deathmatch, setelah perilisan permainan menjadi istilah permainan yang dikenal. Tidak sedikit juga berkat popularitas luar biasa Doom, sekuelnya, dan permainan lain dari id Software.