Timothy vs the Aliens состоит из двух жанров. Это шутер с видом от третьего лица и платформер. У проекта нуарная атмосфера. Ещё у инди-тайтла непривычный визуальный стиль. Практически всё в игре черно-белое. Лишь враги и некоторые объекты выполнены в ярких цветах.

Действие происходит в начале 20 века. По сюжету пришельцы нападают на город Little Fish City. Гангстер по имени Тимоти решает в одиночку остановить инопланетное вторжение. В Timothy vs the Aliens есть открытый мир. По нему можно перемещаться пешком и на старинной машине. В игре всего одна карта. В ней можно гулять по крышам домов, городским улицам, канализации и помещениям внутри некоторых зданий.

Антигерой умеет бегать, прыгать, взаимодействовать с окружением (к примеру, открывать двери) и стрелять из оружия. Есть револьвер, Томми-ган, дробовик. Все пушки, не считая начального пистолета, тратят патроны. А ещё они требуют регулярной перезарядки. Вооружение и боеприпасы к ним нужно покупать. Также за деньги тут дают восполнить здоровье, прокачать шкалу HP, обзавестись запасными аптечками и приобрести ключи, что открывают доступ в новые части карты. Доллары выпадают из противников и ящиков. Протагонист способен замедлять время, чтобы лучше справляться с натиском недругов. Игровой прогресс сохраняется на контрольных точках. В случае гибели персонаж возродится на последнем посещенном чекпоинте.