Nihilumbra é jogado como um jogo de plataforma padrão, controlando Born enquanto ele caminha e salta pelos níveis do jogo. Existem vários inimigos que o jogador precisa evitar, pois, a princípio, não há como derrotá-los. O jogo é dividido nos cinco mundos que Born explora. Em cada um deles, o jogador recebe uma nova cor, com a qual pode pintar no terreno (tocando na tela) para modificar o comportamento do ambiente.

Nihilumbra segue a história de Born, que foi criado a partir do Vazio, o nada. Quando ele a abandona e aparece no mundo, ele se prepara para uma longa jornada onde aprenderá a usar as cores ao seu redor, ralando-lhe habilidades poderosas. O Vazio do qual Born escapou o recupera, e nunca deixará de persegui-lo, devorando tudo em seu caminho. Enquanto Born corre por sua vida, ele condena os belos lugares que visita, pois o Vazio os faz desaparecer para sempre.