Para hablar sobre la historia de Project Zero: Mask Of The Lunar Eclipse nos tenemos que remontar diez años antes de los eventos que narra este título, cuando cinco niñas fueron secuestradas y llevadas a un misterioso hospital psiquiátrico situado en la remota isla de Rougetsu. Poco después, fueron rescatadas por el detective Choushiro Kirishima. Pasada una década, tres de las chicas llamadas Ruka Minazuki, Misaki Asô, Madoka Tsukimori, deciden regresar a la isla en busca de los recuerdos perdidos de aquel día.
Durante su estancia en la isla de Rougetsu, las jóvenes dependen de la luz de la luna y de la linterna. La historia avanzará a medida que descubran como viejos artículos de periódico y notas que ayudarán a descubrir el pasado secreto de la isla. Además, mientras exploran las chicas se enfrentarán a una serie de espíritus usando la Cámara Oscura, un clásico de la saga Project Zero que permite repeler a los fantasmas. La cámara, que tiene la capacidad de capturar cosas que no se ven con los ojos humanos, puede mejorar con diferentes lentes para así capturar a espíritus más poderosos.
A nivel gráfico, hay que tener en cuenta que nos encontramos ante un remaster, así que no se deben esperar milagros. Koei Tecmo asegura que Project Zero: Mask Of The Lunar Eclipse ha mejorado su renderizado de sombras y la luz de la linterna para que sea más realista. Además, se han retocado las cinemáticas y los modelos de los personajes. Además, se añade un modo foto y nuevos atuendos para las protagonistas.