A Esperança Desolada mistura vários estilos de jogo. Na estação e nas simulações, o jogo é um jogo de plataforma. Você atirará em inimigos, coletará power-ups e bits (dinheiro) e atualizará a si mesmo e seus combatentes virtuais. Quando você entra em uma mini-simulação (as antigas telas de estilo arcade), o jogo se torna um rastreador de masmorra de 8 bits. Lá você pode cultivar dinheiro e ganhar opções para personalizar suas experiências de batalha. Quando você encontra um chefe de vírus, o jogo muda para uma batalha no estilo JRPG, onde você deve usar o mouse para selecionar entre suas várias opções para derrotar seu oponente. Quase tudo fora dessas batalhas visa melhorar suas habilidades e aumentar suas estatísticas para essas lutas, elas são o verdadeiro desafio do jogo.

Em uma borda distante de um planeta desconhecido, uma estrutura abandonada fica em silêncio. Construída por uma nave de pesquisa não tripulada enviada da Terra, a estação Lun Infinus foi projetada para executar simulações por um período de cinco anos, explorando possibilidades de colonização humana no caso de a Terra se tornar inabitável. Desenvolvido durante uma era de ambição e riqueza, o projeto foi rapidamente abandonado quando o interesse desapareceu nos anos seguintes. A última transmissão da Terra ocorreu há mais de trinta anos. A estação Lun Infinus continha cinco computadores sencientes, Derelicts, construídos com certos níveis de mobilidade em caso de emergência ou necessidade de realocação. Cada um desses Derelicts deveria formular seu próprio plano de colonização com base em milhares de horas de simulações. Dada a quantidade de tempo que passou, no entanto, as simulações tornaram-se muito elaboradas e bizarras. Enquanto isso, no entanto, um misterioso vírus de computador surgiu. O vírus de origens desconhecidas vem lentamente devastando os Derelicts. Devido a isso, mais e mais poder de processamento da CPU tem sido necessário para medidas antivírus, deixando menos poder para as simulações. Coffee é o último morador móvel da estação, um pequeno robô de serviço que passa seus dias mantendo a estação e os Derelicts operacionais enquanto realizam suas tarefas diárias. Como a potência da CPU é pequena, o Coffee tem cortado os cantos para encontrar maneiras de contornar o vírus. Ao usar pequenos subsistemas e CPUs menos vitais espalhadas pela estação em dispositivos menores, Coffee projetou uma linha de ajudantes digitais, cada um simplesmente chamado de D-Co, ou "Contraparte Digital", para ajudá-lo a combater o vírus e manter a estação operacional. Eventualmente, o vírus obtém o melhor de cada D-Co, e Coffee tenta criar um D-Co aprimorado usando uma CPU diferente. O mais recente é o D-Co 9, construído usando o código de um simples jogo de computador. Coffee dedica sua própria CPU para ser usada nas principais simulações, encarregando D-Co de mover seu corpo pela estação, cuidar das necessidades dos Derelicts e combater os ataques de vírus quando ocorrem.