Ligesom den forrige Fem Nætter hos Freddy spil, spillere påtager sig rollen som en vagt, der arbejder nattevagt på et søstersted til det originale Freddy Fazbear's Pizzeria. Søsterstedet byder på den nye Funtime-animatronik til Funtime Auditorium-showene.
Spilleren skal overleve fem nætter, ligesom i de andre spil. Gennem hver nat bliver vagten konfronteret med nogle problemer, da nogle af animatronikken begynder at komme til live, ledet af Ballora, en ny ballerina-animatroniker.
Nattevagten bliver advaret om Ballora af en anden animatroniker, der er kommet til live, Circus Baby. Hun forklarer ham, hvordan hun er besat, og at de ofte forsøger at "fikse" animatronerne ved at "øse" dem ud i øserummet. Dette involverer at tage deres endoskelet ud og placere dem i en ny enhed. Cirkus Baby forklarer dog, at selv efter at have besøgt øserummet, er de stadig i stykker.
Det er afsløret, at Funtime Freddy, Funtime Foxy og Ballora – sammen med et par andre – har dræbt folk i Funtime Auditorium. I løbet af den fjerde nat, da to reparatører kommer for at reparere Ballora, ender hun og Foxy med at dræbe dem og hænge dem på scenen, hvor de plejer at optræde.
Nattevagten bliver lokket af Circus Baby til at forsøge at "fixe" hende i reparationsrummet. Efter at have taget Circus Babys chip ud, overtaler Baby nattevagten til at tage til øserummet, men han bliver smidt af Ballora, som forsøger at dræbe ham. Vagten har ingen mulighed for at forsvare sig selv, da lyset er slukket, men Baby overbeviser Ballora om, at nattevagten er der for at hjælpe dem og lade ham leve.
Vagten bliver derefter dirigeret gennem mørket mod øserummet, hvor Circus baby afslører sin store plan: da lederne bliver ved med at øse animatronikken ud, efter at folk har været ude for ulykker eller dør omkring dem, besluttede de animatroniske dukker, at de ville være nødt til at flygte, men de kunne ikke ikke gør det i jakkesættet. Circus Baby kom med planen om at overbevise nattevagten om at hjælpe hende, og at hun til gengæld ville hjælpe ham med at overleve. Men efter at nattevagten er kommet til øserummet, bruger Baby scooperen til at tømme nattevagten og overtage hans krop.
Spillet slutter med at vise nattevagten derhjemme og stirre i spejlet. Inden spillet fader ud til kreditterne, lyser vagtens øjne op for at afsløre, at han er besat af Circus Baby.
I en af de hemmelige slutninger, som optaget af RabidRetrospectGames, kan nattevagten vove sig ind i det private rum gennem Funtime Auditorium i stedet for at gå til øselokalet i løbet af nat fem. Hvis det lykkes, ender vagten i det private rum, der har skærme og sikkerhedspaneler for at holde animatornics ude.
Et separat segment afspilles, der indikerer, at nattevagten vil blive fyret næste dag for at gå ind i det private rum, men først skal han overleve natten igennem mod at animatronikken kommer for at hente ham, især dem, der nu føler sig forrådt.
I slutningen af skiftet vender vagten hjem og begynder at se fjernsyn. Men efter at have set hans program følger en af animatronikerne fra scooping-rummet ham hjem og går foran ham, mens skærmen falmer til sort.
Nogle teorier er, at Ennard har overtaget Babys stemme, efter hun har været i øserummet og forsøger at lokke nattevagten ind i øserummet for at overtage hans krop. Det forklares, at nattevagtens øjne afspejler Ennards øjne til sidst, når han kigger i spejlet og ikke Babys øjne.
