Akcja gry dzieje się dziesięć lat przed wydarzeniami przedstawionymi w oryginalnym Kingdom Hearts. Birth by Sleep przenosi nas do bajkowej krainy rodem z filmów Disneya. Opowieść podzielona jest na trzy, równocześnie rozgrywające się kampanie. Każda z nich skupia się na jednym z trójki praktykantów Mistrza Keyblade, którzy wyruszają w podróż. Głównym celem jest odnalezienia Mistrza Xehanorta i jego ucznia, których zaginięcie doprowadziło do serii niefortunnych zdarzeń, ostatecznie prowadzących do katastrofy. Trójka uczniów, których losami będziemy kierować, nazywa się Terra, Ven i Aqua. W grze ponownie wystąpią znane disney’owskie postacie, takie jak Kaczor Donald, Myszka Miki, Alladyn czy Goofy. Pojawiają się też nowi przeciwnicy.

Rozgrywka przypomina tę znaną z poprzednich części gry, aczkolwiek każda z kampanii zaoferuje pewną odmianę. Trzy główne postacie różnią się od siebie umiejętnościami, toteż niekiedy walczymy w zwarciu, a innym razem z dystansu Przed rozpoczęciem starcia wybieramy odpowiednie karty. Podczas walki używamy tych kart, aby zadawać ataki specjalne. O przebiegu walki informują nas paski życia, przedstawiające poziom energii nasz oraz przeciwnika. Po wielu przejściach nasi bohaterowie będą mogli awansować na wyższe poziomy doświadczenia. Istnieje możliwość zapisania stanu kampanii w dowolnym momencie i przełączenie się na innego bohatera. Dopiero ukończenie wszystkich trzech scenariuszy da nam szansę poznać pełną fabułę gry.

Przedstawiony świat to doskonale znane miłośnikom serii bajkowe krainy, które z uwagi na to, że gra jest prequelem, zostały odpowiednio odmłodzone. Trafimy do takich miejsc jak Olimp, gdzie spotkamy młodego Herkulesa. Odwiedzimy też Wyspę Przeznaczenia. Nową lokacją jest zaczarowany las Śpiącej Królewny. Grafika łączy w sobie disnejowską kreskę z estetyką anime.