Fabuła Deus Ex: Invisible War jest jeszcze bardziej nieliniowa niż poprzednio, występują tu liczne rozwidlenia akcji w kluczowych dla opowiadanej historii punktach i nieoczekiwane zwroty akcji. Każdy problem można też rozwiązać na kilka różnych sposobów (np. można wyciągnąć od kogoś informacje przekupując go, włamując się do jego komputera, czy też używając brutalnej siły). Gracz ma też sporą dowolność w dobieraniu sobie sojuszników i stron konfliktu (system reputacji). Wykonując kolejne misje i zadania trafia w miejsca rozrzucone po całym świecie. Akcja toczy się m.in. w Stanach Zjednoczonych, Egipcie, Niemczech czy Antarktyce, przy czym zaprezentowany świat jest bardzo interaktywny, zamieszkują go postacie charakteryzujące się własnym stylem zachowania, taktyką postępowania, czy inteligencją. Postępowanie NPC-tów zależy nie tylko od sposobu prowadzenia rozmowy z nimi, ale również ich wiedzy o naszych dotychczasowych poczynaniach.