Сюжет игры разворачивается после событий предыдущей игры серии, Syphon Filter: Dark Mirror. На этот раз Гейб Логан должен идти по следу тайн и интриг, чтобы раскрыть правду о Лиан, отразить угрозу нового биологического оружия и спасти своих друзей и семью.

Геймплей Syphon Filter: Logan's Shadow представляет собой смесь стелс-экшна и шутера от третьего лица, с акцентом на использовании различных видов оружия и гаджетов. Игра также предлагает новые элементы, такие как подводные миссии и улучшенные возможности взаимодействия с окружающей средой. Игроки могут переключаться между стелсом и более агрессивными тактиками, в зависимости от ситуации и предпочтений игрового стиля. Кроме одиночной кампании, игра также предлагает многопользовательский режим, в котором игроки могут соревноваться с другими игроками в различных аренах и режимах.