I 2102 e.Kr. går en gigantisk asteroide inn i jordens bane, og inni er en horde romvesener ledet av enheten Diadora, og slipper løs en invasjon på menneskeheten. De overlevende opprørerne gjemmer seg dypt under jorden og lager tre eksperimentelle roboter, Sophia, Calista og Dynamis, for å bekjempe Diadoras hær, målet med kodenavnet "Operation ExZeus". Disse tre robotene er menneskehetens siste håp. ExZeus er et arkadeskytespill på skinner i et tredjepersonsperspektiv. Spilleren kan bevege seg i alle retninger mens han går fremover, skyter fiender og samler power-ups og gull. Spilleren har muligheten til å låse fast på fiender og skyte kraftige missiler mot dem, og har også en laser (som lades opp av seg selv etter hver bruk) de kan skyte ved å holde nede avfyringsknappen. Spilleren kan også sende ut atombomber som ødelegger alle fiendene på skjermen, som også kan brukes til å hjelpe med sjefer. På slutten av hvert nivå står spilleren overfor en sjef. Før kampen begynner, vil en skjerm vise svakhetene til den sjefen. Vellykket beseiring av en sjef vil bringe spilleren til gjenstandsbutikken, hvor de kan kjøpe varer for å slå opp roboten deres, og deretter fortsette til neste nivå.