Sigma Theory: Global Cold War повествует о недалеком будущем. Державы соперничают за владение "Теорией Сигмы". Новое открытие способно дать бессмертие, уничтожить глобальную экономику или помочь захватить какое угодно государство. За технологией, которую правильно могут использовать всего несколько ученых в мире, начали охоту все крупные страны с помощью своих подразделений.
Одной такой командой, именуемой "Сигмой", и будет управлять пользователь. Ему предстоит помогать своей нации устанавливать контроль над земным шаром. Сначала юзер формирует отряд из 4 спецагентов. Всего доступно 50 кандидатов, причем некоторые из них открываются только по мере прохождения. Все они являются непохожими людьми с уникальными характерами, перками, биографиями и отличающимися характеристиками. От их личности будет зависеть поведение на заданиях.
Процесс вербовки агентов выстроен в виде выбора реплик в диалогах. При правильных ответах игрока специалист согласится вступить в его группу. Набранных оперативников нужно отправлять в другие страны. Они будут заниматься шпионской деятельностью: собирать компромат, искать научных сотрудников, красть информацию, похищать или устранять важных лиц и т. п. События в Sigma Theory: Global Cold War развиваются в пошаговом режиме. Иногда операция может сорваться. Тогда геймеру предложат подсказывать конкретному подопечному, как оторваться от преследователей.
В игре есть 100 персонажей (боевики, политики, лоббисты и другие интересные NPC). Взаимодействие с ними окажет влияние на дальнейший сюжет. Присутствует возможность контактировать с иностранными представителями, склоняя их на свою сторону угрозами, лестью и шантажом. Также здесь присутствует контрразведка. Чужих засланных казачков разрешается допрашивать и возвращать на родину за деньги.