Ancestors: The Humankind Odyssey thuộc thể loại sinh tồn chơi dưới góc nhìn người thứ ba. Trong game, người chơi điều khiển một thành viên của tộc linh trưởng và phải giữ yên cột máu của nhân vật người chơi bằng cách ăn, uống và ngủ.[1] Game khởi đầu trong một khu rừng rậm châu Phi, theo dạng thế giới mở chứa đầy những mối đe dọa xung quanh bao gồm Machairodus, Metridiochoerus, Crocodylus thorbjarnarsoni, linh cẩu Adcrocuta, Trăn đá châu Phi, rái cá Miocene khổng lồ, trâu rừng châu Phi, v.v...[2][không khớp với nguồn] Người chơi có thể trèo cây, và sẽ bị thương nếu ngã xuống hoặc bị những con thú săn mồi tấn công. Tới lúc chơi được nửa chặng đường trong game, người chơi sẽ có cơ hội khám phá các khu vực mới dần dần mở ra. Khi một con linh trưởng đang khám phá những địa điểm mới hoặc bị những con thú săn mồi rượt theo, nó sẽ rơi vào trạng thái "sợ hãi" có thể được khắc phục bằng cách đi tìm những quả cầu phát sáng, hoặc nếu không sẽ khiến linh trưởng mắc phải hội chứng cuồng loạn.[1]

Trong khi thế giới này đầy rẫy hiểm họa, loài vượn người có thể sử dụng các giác quan cao cấp của chúng để lắng nghe các âm thanh khác nhau, chẳng hạn như âm thanh của thú săn mồi, thành viên gia tộc đi lạc hoặc kẻ lạ mặt được tuyển mộ vào gia tộc của người chơi. Linh trưởng có thể sử dụng trí thông minh của mình để xác định chính xác vị trí của những món đồ ưa thích khác nhau và thực hiện những khám phá mới như nhận dạng thức ăn hoặc công cụ mới.[3] Khi người chơi tiếp tục tiến hành những khám phá mới mẻ, loài linh trưởng dần trở nên thông minh và có khả năng hơn, và các kỹ năng mới như sử dụng lá cây để làm giường và hái thảo dược tự chữa bệnh sẽ được mở khóa theo.[4] Nếu nhân vật của người chơi chết thì sẽ phải chuyển sang điều khiển một thành viên khác trong tộc.[5] Nếu tất cả các thành viên trong tộc chết, dòng dõi sẽ tuyệt chủng và người chơi cần phải khởi động lại game.[6]

Mục tiêu của người chơi là đảm bảo sự sống còn của tộc linh trưởng khi loài này từ từ tiến hóa và trở thành một loài mới. Khi gia tộc lớn mạnh hơn nữa, người chơi có thể chuyển sang chơi với các nhân vật khác như đứa trẻ sơ sinh, người trưởng thành, người cao tuổi và một người mẹ đang bế con mình.[3] Khi gia tộc dần dần bành trướng ra ngoài, nhân vật của người chơi có thể thực hiện các nhiệm vụ xã hội như kêu gọi các thành viên trong tộc cùng nhau đi săn và khám phá thế giới,[4] hoặc di cư trên bản đồ để lập nghiệp tại một ngôi nhà mới. Khi một con vượn đang ngủ, người chơi có thể mở khóa các khả năng mới bằng cách phát triển hệ thống thần kinh của loài linh trưởng, có chức năng dưới dạng cây kỹ năng. Những kỹ năng này, chẳng hạn như khả năng sử dụng cả hai tay và đứng thẳng người, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiến hóa.[3] Khi loài linh trưởng trải qua quá trình sinh sản, các kỹ năng mở khóa được truyền lại cho những thế hệ tương lai.[1] Game có thời lượng từ 40 đến 50 giờ chơi và ghi lại quá trình tiến hóa của gia tộc loài linh trưởng trong suốt tám triệu năm.[7]