In Thief: Deadly Shadows kruipt de speler in de huid van meesterdief Garrett. Garrett leeft in een stad waarin verschillende groeperingen met elkaar botsen. Duistere dingen staan te gebeuren en het is aan de speler om dit te voorkomen via allerlei missies in de stad.
Het spel is zowel vanuit de ogen van Garrett te spelen, als met de camera achter Garrett. Dit wisselen tussen eerste persoon en derde persoon kan altijd hetgeen de overzichtelijkheid bevordert. De speler zal met behulp van verschillende gadgets, wapens en bewegingen zoveel mogelijk uit het zicht moeten blijven van de bewakers. De missies varieren van het stelen van objecten, tot het vermoorden van belangrijke personages of het ontrafelen van mysteries.
De Kunstmatige Intelligentie reageert zoals echte mensen dat zouden doen. Dode lichamen zal de speler moeten verstoppen en bloed moet worden schoongemaakt. Dit klinkt alsof de speler erg veel vrijheid heeft en dat is ook zo; missies kennen erg veel verschillende routes en de bewegingen en voorwerpen zal de speler naar eigen inzicht moeten inzetten. Het is zelfs mogelijk om als afleiding zakken te rollen van voorbijgangers. Al met al dus een veelbelovend sluipspel met in de hoofdrol een dief.