One Piece: Unlimited World R is een actiespel gebaseerd op de Japanse anime- en mangaserie One Piece van Eiichiro Oda. Het volgt Monkey D. Luffy en zijn Strawhat-piratenbemanning terwijl ze een nieuw avontuur aangaan dat uniek is voor het spel, terwijl ze het ondertussen opnemen tegen bekende gezichten uit de anime en manga. Deze omvatten Dracule Mihawk en Boa Hancock van de Shichibukai, Smoker en Tashigi van de Marines en de mysterieuze nieuwkomer Patrick Redfield. Daarnaast zijn er ook speelbare verschijningen van enkele bondgenoten van de Strawhats, zoals Portgas D. Ace en Trafalgar Law.
Hoewel het een origineel verhaal heeft, leent Unlimited World R veel van zijn gameplay van zijn voorganger, Unlimited Cruise SP. De kernelementen van vechten en avonturieren zijn behouden, met veranderingen in de vorm van een nieuwe knoppenindeling en de mogelijkheid om zowel te vechten als te avonturieren met een team van metgezellen. De mogelijkheid om te verdedigen en te counteren is ook toegevoegd en de SP-meter voor speciale bewegingen is aangepast, zodat deze moet worden opgeladen in plaats van uitgeput.