Głównym bohaterem gry jest detektyw Pileggi, który rozpoczyna rutynową - wydawałoby się – sprawę, koncentrującą się na poszukiwaniach pewnego zaginionego farmera. W trakcie śledztwa szybko okazuje się, że zniknięcie rolnika związane jest ze wspomnianą wyżej Strefą 51, a dokładniej z opracowywanym na jej terenie projektem o nazwie Aurora, umożliwiającym ludziom podróże w czasie.

W trakcie gry w Aurora: The Secret Within zwiedzimy ponad czterdzieści zróżnicowanych lokacji, zmierzymy się z licznymi zagadkami (również matematycznymi), których stopień skomplikowania będzie rósł wraz z naszymi postępami, a także porozmawiamy z wieloma bohaterami niezależnymi. Dialogi są jedną z najmocniejszych stron omawianego programu. W zależności od wybieranych odpowiedzi bezpośrednio wpływamy na dalszy rozwój fabuły, a co za tym idzie, również na wybór jednego z wielu możliwych zakończeń.