Titanfall to sieciowy FPS osadzony w oryginalnym uniwersum sci-fi. W Titanfall ludzkość podzielona jest na dwie, zwalczające się frakcje. Pierwszą stanowi konsorcjum potężnych korporacji, pragnących położyć ręce na zasobach planet pozostających do tej pory poza zainteresowaniem władz Ziemi. Druga, to zbuntowani mieszkańcy wyzyskiwanych przez wielkie firmy światów. Podczas prac nad uniwersum gry, twórcy czerpali inspiracje z takich filmów jak Dystrykt 9 czy Łowca androidów.
Pomimo tego, że tytuł oferuje wyłącznie rozgrywkę w trybie multiplayer - w formie kampanii lub pojedynczych meczy opartych na różnych wariantach sieciowej rozgrywki (Attrition, Capture the Flag, Hardpoint Domination, Last Titan Standing czy Pilot Hunter) – zaprezentowany świat jest spójny i oparty o solidne, logiczne podstawy. Rozgrywki sieciowe toczą się na kilkunastu zróżnicowanych arenach, rozsianych po całej galaktyce. Do poszczególnych lokacji przypisano historie oraz uzasadnienie dla toczonych tam działań wojennych. W ten sposób twórcy połączyli tradycyjny tryb multiplayer, z definicji skupiony wyłącznie na starciach graczy, z rozwiązaniami fabularnymi znanymi z solowych produkcji.

Gracze wcielają się w Pilotów, czyli żołnierzy zdolnych kierować kilkumetrowymi mechami, zwanymi tu Tytanami. Te ostatnie są swego rodzaju nagrodą za skuteczność na polu bitwy, choć w ostateczności trafiają także i do mniej wprawionych graczy. Początkowo wszyscy zaczynają rozgrywkę na piechotę, ale w odróżnieniu od wielu innych FPS-ów, sporo czasu spędzają nad powierzchnią ziemi. Titanfall wyróżnia się ciekawym systemem poruszania się, który stawia na płynne i niezwykle szybkie przemierzanie map. Grywalne postaci wyposażone są w plecaki odrzutowe, pozwalające im skakać wyżej i dalej niż normalnie. Piechurzy potrafią przeskakiwać pomiędzy budynkami i biegać po ścianach, dzięki czemu są w stanie dostać się na drugi koniec mapy bez dotykania stopą ziemi.

W wieloosobowych bitwach bierze na raz udział maksymalnie 12 żywych graczy, podzielonych na dwie zwalczające się drużyny. Mimo to, na mapie pojawia się o wiele więcej postaci, część z nich to sterowani przez AI żołnierze i roboty (da się je hackować). Ponadto w Titanfall występują przedstawiciele lokalnej fauny – niektóre zwierzęta nie są agresywne, podczas gdy inne potrafią zapolować na grających.