『サクラ大戦物語 〜ミステリアス巴里〜』は、推理と人間ドラマを軸に展開するアドベンチャーゲームです。プレイヤーは探偵・明智小次郎またはその妹・明智ミキとして、巴里華撃団のメンバーと共に劇場シャノワールで起きた踊り子失踪事件の謎を追います。戦闘要素は排除され、シリーズおなじみのLIPSシステムを中心に物語が進行します。

ゲームはマップ選択型で、目的地でイベントを発生させながらストーリーを進めます。選択肢によってライフが減少し、ゼロになるとゲームオーバーになる小次郎編と、ライフ制限のないミキ編で異なるプレイ感が楽しめます。LIPSには音声強弱やタイミング操作などの変則仕様が加わり、セーブのタイミングを見誤ると「巴里の夜に泣く」ことになります。

『サクラ大戦3 〜巴里は燃えているか〜』の1年後を舞台にした外伝として、花組の意外な素顔や日常が描かれます。戦闘がない分、キャラクターとの交流や事件の推理に焦点が当てられ、シリーズの新たな一面を体験できます。