Action Man: Robot Atak er basert på direkte-til-DVD-animasjonsfilmen med samme navn, i sin tur basert på serien av leker. For å stoppe den onde Dr. X og hans hær av roboter som har angrepet byer over hele kloden, oppsøker Action Force hans hemmelige gjemmested, Island X. Droppet på forskjellige deler av øya, må Action Man, Redwolf og Flint først finne hverandre, og deretter sette en stopper for den onde legens planer. De fleste av spillets 17 nivåer har form av et siderullende plattformspill med et tungt actionfokus. For å komme til nivåutgangen, må den kontrollerte karakteren hoppe over groper og hull, klatre på avsatser og ta ut mange fiender, forskjellige varianter av X' roboter og forskjellige dyr hjemmehørende på øya: edderkopper, flaggermus, til og med dinosaurer. Hver karakter har litt forskjellige evner (frem til finalen, hvilken helt som styres avhenger av nivået): Indianer Redwolf bærer alltid buen sin, mens Action Man og Flint starter de fleste nivåer med bare knyttnevene. De kan imidlertid plukke opp våpen, inkludert kasteskiver (kun for Action Man), flere forskjellige våpen (som kan forbedres ytterligere med tidsbestemte power-ups) og en boomerang (kun for australsk flint). Bare Flint kan dobbelthoppe. Å plukke opp 50 Action Man-ikoner gir et ekstra liv. Vanlige ekstra liv og helse-power-ups er også tilgjengelige, og et tilbakestillingssjekkpunkt er tilgjengelig med noen få skjermer. Variasjon fra plattformnivåene kommer i to nivåer der Flint bruker sin skittrytter og Redwolf surfer på bølgene. Disse blir sett bakfra heltene mens de må unngå eller sprenge bort hindringer og samle Action Man-ikoner. Action Man lever opp til navnet sitt på et nivå der han kjører motorsykkel opp en vulkan (skyter raketter mot fiender og hopper over hull) og en annen hvor han fester helikopterblader til ryggen for å fly mot den jevne enden.