PROJECT ZERO: Die Maske der Mondfinsternis entfaltet sich zehn Jahre nach dem mysteriösen Verschwinden von fünf Mädchen während eines Mondlicht-Festivals auf der Insel Rogetsu im südlichen Japan. Obwohl alle Mädchen schließlich gerettet wurden, haben sie ihr Gedächtnis verloren und können sich nur schwach an eine Melodie erinnern sowie an eine maskierte Frau, die im Mondlicht tanzte. Als jedoch zehn Jahre später zwei der Mädchen tot aufgefunden werden, kehren die verbliebenen drei Teenager Ruka Minazuki, Misaki Aso und Madoka Tsukimori auf die schaurige Insel zurück, um die Geheimnisse hinter diesen Todesfällen zu lüften und die Rätsel ihrer verschwommenen Erinnerungen zu enträtseln.
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Während die Mädchen die westlichen Villen und verlassenen Krankenhäuser der Insel Rogetsu erkunden, verlassen sie sich auf das Mondlicht und eine schwache Taschenlampe, um Hinweise zu finden. Die Geschichte entfaltet sich durch das Entdecken von Relikten wie alten Zeitungsartikeln und Notizen, die den Mädchen helfen, die verborgene Vergangenheit der Insel aufzudecken. Während ihrer Erkundungen werden die Mädchen auch mit verschiedenen Geistern konfrontiert und müssen eine klassische PROJECT ZERO-Waffe verwenden, die Camera Obscura. Diese Kamera vertreibt rachsüchtige Geister und schwächt sie, wenn sie fotografiert werden. Im Laufe des Spiels können die Mädchen ihre Kamera mit stärkeren Objektiven und verschiedenen Filmen ausstatten, um die mächtigsten Geister zu fangen. Die Kamera kann auch verwendet werden, um „das Unsichtbare sichtbar zu machen“ und die Hinweise zu enthüllen, die sie benötigen, um sich an ihre düstere Vergangenheit zu erinnern. Später im Spiel haben die Spieler auch die Möglichkeit, eine Geistertaschenlampe zu verwenden, ein außergewöhnliches Gerät, das das im Geisterstein gespeicherte Mondlicht nutzt, um die Geister zu kontrollieren.
Das Remastered-Spiel bietet auch einen neuen Fotomodus sowie neue und überarbeitete Kostüme. Die Grafik wurde verbessert und umfasst ein verbessertes Rendering von Schatten und Licht, um eine immersivere und furchteinflößendere Erfahrung zu bieten. Darüber hinaus wurden In-Game-Filme und Charaktere aufpoliert, um eine Geschichte zu präsentieren, die sowohl erzählerisch als auch ästhetisch brilliert, während die drei Mädchen versuchen, ihre Vergangenheit aufzudecken, ohne erneut zu Opfern zu werden.
Neben der Standardversion ist auch eine PROJECT ZERO: Die Maske der Mondfinsternis Digitale Deluxe Edition des Spiels erhältlich. Diese Edition enthält das Kostümset „Nachtbankett auf der Insel Rogetsu“* sowie ein digitales Artbook mit dem Original-Soundtrack. Zusätzlich gibt es das PROJECT ZERO: Die Maske der Mondfinsternis Digital Deluxe Upgrade Pack mit denselben Inhalten wie die Digital Deluxe Edition, jedoch ohne das Basisspiel, zum Kauf.
Beim Kauf einer digitalen Kopie des Spiels bis zum 22.03.2023 besteht die Möglichkeit, den Bonus für den Kauf direkt nach der Veröffentlichung herunterzuladen: das exklusive Ruka-Kostüm „Marie Rose Outfit“ aus der DEAD OR ALIVE-Serie.
Es wird sogar ein spezielles Bonus-Kostüm für Fans geben, die bereits PROJECT ZERO: PRIESTERIN DES SCHWARZEN WASSERS gespielt haben. Wenn PROJECT ZERO: Die Maske der Mondfinsternis auf dem gleichen Gerät gespielt wird, auf dem die Speicherdaten von PROJECT ZERO: PRIESTERIN DES SCHWARZEN WASSERS gespeichert sind, erhält man den Speicherdaten-Bonus „Camera-Obscura-Hut“.