Touhou Spell Carnival переносит нас в Генсокё — изолированную землю, отгороженную от обычного мира. Этот регион служит домом как для людей, так и для ёкаев. Рэйму Хакурей, жрица из храма Хакурей, замечает появление таинственных колонн, возвышающихся над местностью. Эти сооружения знаменуют начало Карнавала Заклинаний — события, организованного Юкари Якумо, где участники используют в боях особые Карты Чар.

Рэйму решает принять участие в поединках, чтобы разгадать замысел внезапно устроенного карнавала и понять истинные цели Юкари. Игровая механика в Touhou Spell Carnival сочетает стратегические элементы RPG с динамичными bullet-hell сценами. Сражения происходят на сетке, что позволяет совмещать тактическое планирование в реальном времени с уклонением от плотных залпов снарядов.

Игрок оттачивает тактические навыки, перемещая персонажей по полю, приближаясь к вражеским атакам для эффектного "скольжения" и активируя уникальные способности героев в напряжённых битвах. Этот подход требует одновременного внимания к позиционированию и реактивному уклонению. Перед каждым боем в этой игре доступна фаза подготовки: игрок расставляет отряд на сетке и выбирает навыки, учитывая уязвимости противника.