In Splinter Cell: Chaos Theory speel je, net als in de twee voorgaande delen, Sam Fisher. Deze geheimagent, die voor de NSA (National Security Agency) werkt, moet voor de derde keer de wereld redden. Chaos Theory speelt zich af in de nabije toekomst, in 2008 om precies te zijn. Overal in de wereld is elektronische oorlogsvoering aan de gang. Handelbeurzen worden stilgelegd, steden krijgen dagenlang geen stroom en gevoelige informatie wordt gestolen. Natuurlijk is er maar één persoon die dit alles tegen kan houden, en dat ben jij, in de persoon van Sam Fisher. Verwacht echter niet dat je je als een éénmansleger in Rambo-stijl door de levels heen schiet. In Splinter Cell is er maar één woord dat er toe doet, en dat is 'stealth'. Je maakt gebruik van de schaduwen om in te schuilen, je hangt aan plafonds om niet gezien te worden en je gebruikt je nachtkijker om zelfs de donkerste hoekjes van de levels te kunnen verkennen.

Dit zijn echter dingen die in voorgaande twee delen ook al konden. Natuurlijk zijn er ook een behoorlijk aantal vernieuwingen aangebracht in de game. Met name de moves van Sam zijn onder handen genomen. Zo kun je, wanneer je ondersteboven aan een pijp hangt, iemand die onder je doorloopt bij zijn nek pakken en zo uitschakelen. Ook heb je nu de beschikking over een zeer dodelijk mes, dat je voor allerlei verschillende doeleinden kunt gebruiken. Wanden gemaakt van papier of stof vormen nu geen enkel probleem meer voor Sam, die met één ferme haal van zijn mes een doorgang creëert. Natuurlijk kun je dit mes ook voor meer agre ieve doeleinden gebruiken, zoals het snijden van worteltjes en het schillen van aardappelen. Ook het doorsnijden van kelen en andere weke delen van het lichaam behoren tot de opties. Een andere leuke move, is het onderuithalen van je tegenstanders, terwijl die op een richel lopen. Wanneer Sam aan een richel hangt, en er loopt een tegenstander langs, dan kun je hem aan zijn voet onderuithalen, waardoor hij een behoorlijk aantal meter naar beneden kukelt en waarschijnlijk zijn criminele leven aan zijn ogen voorbij ziet flitsen.

Een ander punt waarop Splinter Cell: Chaos Theory een vooruitgang boekt ten opzichte van zijn voorgangers, is de mogelijkheid om een level op meerdere manieren uit te spelen. In elk level zijn nu meerdere paden die je kunt volgen, zodat je via een aantal mogelijkheden je einddoel kan bereiken. Dit verlengt niet alleen de speelduur, maar ook de herspeelbaarheid van de game, omdat je alle paden gezien wilt hebben, voordat je iets anders gaat doen.