《西格玛和声》的主要故事是描述了一位一直过着和平的学生生活的主人公——“黑上西格玛”。他突然不知道为什么来到了荒废的世界。《西格玛和声》就是在这片废墟的世界上进行“解谜”，回复正常世界的新感觉推理AVG和RPG融合的游戏。
游戏主要是以主人公黑上西格玛所居住的“黑上洋馆”作为游戏舞台。虽然这是一幢占据着巨大面积的洋馆，但是却因为过去历史的改变影响而荒废，历史记载也不知道被什么人所更换，在过去出现了很多骇人听闻的惨剧。主人公西格玛和他的同伴“月弓祢音”，为了取回属于自己的正确的未来而来回奔走调查，解开这些事件的谜底。同时在探索过程中还会与“逢魔”发生战斗，获得经验值令角色成长，这种在AVG的冒险要素中添加的RPG要素，令人眼前一亮。
在游戏中贯彻着整个剧情的重要道具“刻音”则是西格玛将重要信息利用“声音”变化而成的道具。将这些收集而来的刻音在推理部分中出现的盘面镶嵌上去，就能够进行推理，解开事件的谜底和真相。
黑上西格玛：御音师“黑上家”的下任首领，遵从古训守护从神代流传下来封印逢魔的“大时钟”，现在还是学生。他要去解开不知被谁改写了的过去的世界之谜。
月弓弥音：御符师“月弓家”的能力者，拥有能够与“逢魔”战斗的能力。和西格玛是一起长大青梅竹马，一起长大，同时也是西格玛唯一同伴，为了与他一起解开事件的谜团而跨越时空。
黑上静马：过去时代的“黑上家”首领，性格稳重。
要进行超推理，“刻音”是必要的。在每个游戏章节中，重要事件的必要情报因为西格玛的能力而转化成为“刻音”。刻音是和人对话、使用西格玛的能力之一“调音査”调查“魂之影”以及在部分地区在“调音查”调查蓝色发光点（如果不在“调音查”状态下，是看不到这些蓝点的）而得到的。搜索作为舞台的黑上之馆的角落，搜集尽量多的刻音吧。
超推理的目的是公开“思考之暗”。思考之暗是关于事件之谜表象的东西，在超推理的画面上以黑色的按钮图标来显示。在其周围配置刻音消灭思考之暗。消除一切思考之暗之后就能完成超推理，引导出事件的推理结果。
完成超推理解开整个事件的谜题之后，就可以到地图相应区域触发与大逢魔，即BOSS的战斗。这里战斗的逢魔的强度，根据超推理的结果而发生变化。完全解开谜题，也就是知道整个事件的真相的话，逢魔的能力就会削弱。反之，没解开事件的真相的话，就会非常的棘手。
战斗中，月弓祢音负责作战，而黑上西格玛，也就是玩家负责指挥。战斗界面有3个式符槽，当式符因为乐器的弹动而增加的绿色槽加满，变成粉红色的话，就可以使用了。此外，战斗的舞台是以玩家为中心，敌人分布在四周的结构。因此，注意攻击的方向也是战斗中需要注意的一个因素。
式符是一种拥有神灵寄宿在其中的卡片，可以使用式符来对女主角月弓祢音进行“神降”，在战斗中用来转换曲目，释放特技，还可以在非战斗状态下使用式符来发动某些特殊技能，比如立刻指出所在地图中“魂之影”的位置，瞬间传送到大时钟处等等。另外，式符的另一个重要作用是当玩家在一个章节中的一个时刻调查结束后，可以在大时钟处消耗式符来去往其他时刻继续搜集刻音。式符可以通过3种渠道恢复：每一章节（游戏中称为乐章）BOSS战结束后；和地狱三箱猫战斗后奖励（随机回复3枚）；和“业逢魔”战斗取胜后获得。
战斗中，月弓祢音可以通过寄宿在名为式符的卡片中的神灵根据西格玛的指示进行“神降”，也就是转变战斗职业——时空御符师（时空の札使い）”、“斩断黑暗的骑士（闇を切る骑士）”、“冒险的狙击手（冒険する狙撃手）”等。不同的职业拥有不同的特点和特技，玩家可以通过在战斗中的灵活切换来应对战局。
式符也可以用来转换“曲目”，每个曲目中各式符槽的能量积蓄速度是不一致的，这也给战斗带来许多变数。当然玩家也可以用它来转换自己喜欢的战斗BGM。
