Główną bohaterką The 3rd Birthday jest zjawiskowa Aya Brea, której niestraszne są dziwaczne kreatury i paranormalna aktywność. Jako członkini specjalnej grupy CTI, zostaje wysłana do Nowego Jorku (konkretnie Manhattanu), gdzie bierze udział w eksterminacji tajemniczych form życia określanych mianem „Twisted”. Co ciekawe, unikalne zdolności organizmu Ayi hamują jej proces starzenia, dzięki czemu ciągle wygląda jak pełna życia 20-latka, mimo że tak naprawdę ma piętnaście lat więcej.

Jedną z głównych umiejętności Ayi jest tzw. Overdive. Przy jego pomocy bohaterka potrafi przejmować czasie rzeczywistym kontrolę nad innymi członkami grupy CTI, korzystając w ten sposób ze zdolności niedostępnych w normalny sposób. Prezentowaną w grze akcję gracz obserwuje z kamery umieszczonej tuż nad ramieniem kontrolowanej postaci (podobne rozwiązanie zaserwowano wcześniej w Resident Evil 4 i 5, a także Dead Space).