Daemon X Machina: Titanic Scion es un juego desarrollado por Marvelous que se ambienta cientos de años después de la anterior entrega. En un nuevo planeta, la humanidad sobrevive en un entorno hostil donde se libera una lucha por el Femto, un codiciado recurso. A un lado del conflicto tenemos a Neun, sobrenombre de los Servicios Especiales del Sovereign Axiom, una unidad de fuerzas especiales con poderes de combate excepcionales, y al otro figuran los Reclaimers, una organización clandestina de resistencia que lucha contra el dominio de Sovereign Axiom.
Los jugadores formarán parte de este conflicto en la piel de un mercenario, que a bordo de un mecha de combate llamado Arsenal es capaz de hacer frente a enemigos de gran tamaño incluyendo a los Immortals, unas criaturas híbridas entre máquina y organismo. Una de las principales mecánicas del juego es la opción de personalizar el arsenal que cada armadura, un sistema que depende en gran medida de la capacidad de recoger las armas y el equipo de los enemigos derrotados para mejorar las habilidades y tener más alternativas en el campo de batalla. Los jugadores tienen la opción de jugar en solitario o en cooperativo junto a un amigo.
Para cumplir con las misiones que se desarrollan en un mundo abierto el Arsenal se puede equipar con hasta seis armas (arma de hombro, arma secundaria 1 y 2, arma derecha, arma izquierda y auxiliar), y las opciones van desde los fusiles de medio alcance a espadas para el combate cuerpo a cuerpo pasando por alternativas más contundentes como los bazucas o arcos, que son ideales para aprovechar los puntos débiles de los rivales. También hay misiles y cañones de riel para derrotar a hordas de enemigos, mientras que el equipo auxiliar está diseñado para ayudar en combate. Las armas se pueden cambiar en cualquier momento.

Durante el combate es clave escanear a los enemigos para comprobar su composición y así identificar sus debilidades. Los enemigos considerados blandos reciben más daño de las armas físicas, mientras que para enfrentarse a los que tienen una armadura más robusta es preferible usar armas láser. Cuando un enemigo recibe el suficiente daño, es buena idea ir cuerpo a cuerpo y tratar de derribarlo para eliminarlo o lanzarlo. En caso de luchar contra un jefes o enemigos de grandes dimensiones es posible arrancar partes de su armadura para dejar expuestos los puntos débiles. Incluso existe la opción de usar partes de los enemigos como armas.