O jogo começa em uma vila remota em que um jovem garoto chamado Kanata acorda de um sonho e vê que o lugar onde vive está desaparecendo. Então, ele e seus amigos devem reconstruir o mundo ao seu redor, convertendo pensamentos em matéria.

Com base nos fundamentos estabelecidos por I am Setsuna, Lost Sphear vai introduzir um sistema de gameplay expandido, com batalhas em ATB reimaginadas. Jogadores poderão alterar suas posições em luta e criar estratégias durante os confrontos.