In Tomb Raider: Underworld duik je weer in het avontuur met Lara Croft, de bekende archeologe. Het verhaal draait om de zoektocht naar Mjöllnir, de hamer van de Noorse god Thor, die volgens de legende ongekende krachten geeft. Jouw missie is om te voorkomen dat dit wapen in verkeerde handen valt.
Je bezoekt diverse adembenemende locaties zoals de kust van Thailand, de bevroren eilanden in de Noordelijke IJszee en de dichte jungles van Mexico. Onderweg kom je uitdagingen tegen waarbij je acrobatische bewegingen nodig hebt: klimmen, klauteren, geheime hendels vinden en nieuwe routes ontdekken. Bovendien moet je vijanden uitschakelen met behulp van je pistolen.
De game introduceert nieuwe gadgets om je avontuur makkelijker te maken, zoals een sonar-kaart voor een 3D-weergave van je omgeving, een klauw voor klimmen, abseilen en over muren rennen, en een voertuig dat overal kan rijden, of het nu modder, sneeuw of ander terrein is.