l personaggio principale, Mike Schmidt, viene assunto come guardia di sicurezza notturna al ristorante Freddy Fazbear Pizza (un locale di ristorazione e intrattenimento come la nota catena Chuck E.Cheese's). Un messaggio vocale, lasciato dal predecessore di Mike, spiega che gli animatronics utilizzati presso il ristorante (il titolare Freddy Fazbear, Bonnie il coniglio, Chica la gallina, e Foxy la volpe pirata) sono in grado di muoversi liberamente di notte, perché se fossero lasciati spenti per troppo tempo i loro servomotori si bloccherebbero. Egli aggiunge anche che i personaggi non sono autorizzati a vagare liberamente durante il giorno a seguito di un incidente da lui denominato "Il morso dell'87", apparentemente causato dall'animatronic Foxy, che attaccò un bambino comportando la perdita del lobo frontale della vittima. Il dipendente avverte il giocatore che se uno dei robot incontrasse un essere umano lo classificherebbe automaticamente come un endoscheletro ancora privo di costume, di conseguenza cercando letteralmente di "infilarlo" in un costume di Freddy Fazbear e uccidendolo nel processo, a causa di componenti meccanici situati principalmente sul capo.

Ritagli di giornale in fondo alle pareti di alcune stanze rivelano che il ristorante era stato inoltre luogo della scomparsa di cinque bambini i cui corpi non furono mai trovati, dopo che un uomo che indossava un costume da mascotte di Freddy li aveva attirati in una stanza sul retro e li aveva apparentemente uccisi. Tempo dopo, il ristorante ricevette denunce sul fatto che gli animatronics avevano cominciato a puzzare di carne decomposta e a riempirsi di macchie di sangue e muco intorno agli occhi e alla bocca, tanto che un cliente li aveva paragonati a "carcasse animate"; solo in seguito venne presumibilmente scoperto che i corpi dei bambini erano stati nascosti nei costumi dei personaggi animati. Si suppone che quindi gli animatronics sarebbero "posseduti" dalle anime dei bambini uccisi, in cerca di vendetta.

L'obiettivo di Schmidt è di sopravvivere per cinque notti (con una aggiuntiva, se il giocatore ha intenzione di continuare), da mezzanotte alle sei del mattino, agli assalti dei robot, tenendoli costantemente d'occhio tramite le telecamere della pizzeria e assicurandosi che non possano raggiungerlo. In quel caso, il giocatore ha pochissimi secondi per chiudere le porte della camera di sorveglianza, prima che Freddy o gli altri possano entrare ed ucciderlo. Tuttavia l'uso costante delle apparecchiature sottrae energia al generatore ausiliario della pizzeria e se questa si esaurisce, l'intero sistema si spegne, le telecamere non funzionano più e le porte non possono più essere chiuse. Il giocatore si trova quindi alla mercé di Freddy Fazbear e degli altri suoi compagni, che in breve tempo lo uccideranno lasciando pochi secondi a disposizione del protagonista, dandogli quindi la possibilità di sopravvivere se il tempo sarà sufficiente perché l'orologio segni le sei. La segreteria telefonica sulla scrivania di Schmidt contiene diversi messaggi registrati dal guardiano notturno suo predecessore, che gli dà costantemente suggerimenti utili per sopravvivere durante il turno, usando spesso un'amara ironia per mascherare la vera natura della pizzeria. Durante la quarta notte, si può udire l'ultimo messaggio lasciato dal guardiano precedente, che dopo una "notte pesante" si ritrova solo e intrappolato nella stessa sala di sorveglianza con le porte sbarrate e gli animatroni che tutti insieme si trovavano all'entrata. Ben presto la riserva di energia si esaurisce e le porte si spalancano, lasciandolo in balia dei robot. Il messaggio della quinta notte sembrerebbe registrato dagli stessi robot ed è quasi incomprensibile.