Após o acidente de trem do Capítulo 2: Fly in a Web , o Jogador é jogado por CatNap em um compactador de lixo. Depois de escapar, o Jogador percorre uma série de túneis de manutenção, ouvindo um telefone tocando à distância durante o processo de fuga. Ao encontrar e atender o telefone, o Jogador se comunica com um personagem desconhecido que afirma ser Ollie . Através deste telefone recém-descoberto, que ainda funciona apesar de não ser utilizado há 10 anos, Ollie promete orientar o jogador enquanto explica a situação em curso. O Jogador retorna ao Trem e entra no Playcare através do Elliot's Express , onde ouve um discurso de Elliot Ludwig que apresenta suas ideologias e pensamentos durante a criação do Playcare.
Ao chegar ao Playcare, Ollie dá ao Jogador a chave da Zona de Produção de Gás que é usada para abastecer o prédio, mas também produz um gás chamado " The Red Smoke ". Depois de ativar o console, a energia acaba. Ollie incumbe o Jogador de reativar a energia e usar geradores de backup de vários locais para alimentar a Zona de Produção de Gás para chegar a CatNap. Ollie então diz ao jogador para entrar primeiro em Home Sweet Home , a residência abandonada para todas as crianças órfãs. Depois de entrar em Home Sweet Home, o Jogador inala a fumaça vermelha, resultando em CatNap manipulando-os fazendo-os acreditar que ainda estão conscientes enquanto podem ser vistos inconscientes no mundo real. Eles percorrem um labirinto de corredores aparentemente intermináveis, ao mesmo tempo que encontram gravações de áudio que afirmam que uma criança morta foi encontrada na propriedade de Elliot Ludwig. O Jogador chega ao final dos corredores, onde assiste a uma fita de boas-vindas aos funcionários da fábrica da Playtime Co. A fita torna-se cada vez mais perturbadora, começando a chamar o Jogador especificamente por retornar e contar-lhes sobre os "horrores incompreensíveis" que agora habitam a fábrica. O Jogador é forçado a olhar para a tela até que uma versão distorcida de Huggy Wuggy saia da televisão. O Jogador em uma tentativa inútil tenta fugir, mas logo é capturado e comido. Eles então acordam no verdadeiro Lar Doce Lar, descobrindo uma Máscara de Gás logo depois.
Depois de ativar o gerador de Home Sweet Home e sair, Kissy Missy tenta matar o Jogador até que ela seja parada por Poppy . Poppy, arrependida, explica que o Jogador precisa se livrar dos monstros que os torturaram. Ela explica que o Protótipo matará o Jogador se ele tentar escapar e que ele precisa ser morto. Ollie diz ao jogador para ir até a Escola para restaurar a energia. Ao tentar ligar o gerador, o Jogador encontra Miss Delight , a única professora remanescente da Escola, que foi abandonada por seus colegas de trabalho devido à constante necessidade de carne para se banquetear. Miss Delight ameaça continuamente o Jogador através do sistema de PA da Escola, e depois que eles ligam a energia novamente, ela danifica o gerador antes de perseguir o Jogador por vários corredores e salas de aula, movendo-se apenas quando eles desviam o olhar (ou quando as luzes se apagam). Conforme o Jogador se aproxima da saída de manutenção da Escola, Miss Delight abandona sua regra de movimento e ataca o Jogador, que derruba um portão sobre ela, fazendo-a morrer instantaneamente.
O Jogador obtém a Mão Laranja e segue para as cavernas de Playcare. Lá, depois de completar vários quebra-cabeças, eles veem CatNap adorando um santuário do Protótipo. CatNap não percebe o Jogador, desaparecendo depois que eles desviam o olhar. O jogador então entra no Playhouse através das cavernas, onde eles afastam uma horda de criaturas arruinadas através da Mão Laranja. Na saída, eles encontram DogDay trancado , que explica que Playcare inteiro é o playground de CatNap para destruição, assassinato e atos gerais de violência. DogDay também explica que CatNap recebe ordens do Protótipo, adorando-o e matando qualquer um que não ouça seu deus. Pouco antes de seu monólogo terminar, os Mini Smiling Critters infestam DogDay antes de sequestrar seu corpo e perseguir o jogador através dele. O Jogador escapa do DogDay possuído, ouvindo seus gritos pela última vez, antes de deslizar para fora do Playhouse.
Ollie então envia o Jogador para o Gabinete do Conselheiro como objetivo final, onde eles encontram e assistem a uma fita de aviso emitida aos funcionários da Playtime Co. em 8 de agosto de 1995 , alertando-os sobre uma força hostil e para evacuarem. O Jogador retorna brevemente às cavernas enquanto passa pelo Gabinete do Conselheiro. Ao entrarem em uma área infestada de fumaça vermelha enquanto tentam abastecer o prédio, o Jogador é atacado por CatNap, que tira a máscara de gás de seu rosto e os envia para um estado de sonho onde Poppy faz perguntas retóricas ao Jogador com várias visões de sombra. crianças na Creche. Depois de redirecionar a energia reserva do Gabinete do Conselheiro para a estátua, Ollie dá ao Jogador a bateria final necessária para alimentar a Zona de Produção de Gás. Eles retornam para a zona, mas CatNap os embosca enchendo a sala com Red Smoke, perseguindo o Jogador até um elevador.
O Jogador entra na Sala Segura e é obrigado a se defender de CatNap por três minutos enquanto brinca constantemente com o Jogador por meio de alucinações. Um receptor Green GrabPack Hand eventualmente sobrecarrega e o Jogador utiliza isso para eliminar CatNap com sacrifício da mão. CatNap é eletrocutado e inadvertidamente incendeia-se exalando a Fumaça Vermelha. O braço do Protótipo emerge do teto, oferecendo-se para ajudar CatNap antes de tirar sua vida brutalmente. Voltando à Zona de Produção de Gás, o Jogador utiliza a bateria para alimentar o console, desviando finalmente o gás e alimentando a área. Eles então encontram Poppy, que lhes mostra uma fita contendo imagens de CCTV do que aconteceu com os colegas de trabalho do Jogador, um incidente que os brinquedos chamam de " A Hora da Alegria ". A fita mostra Huggy Wuggy, Mommy Long Legs , Boxy Boo , Miss Delight, CatNap e outros brinquedos, sob as ordens do Protótipo, matando indiscriminadamente todos os presentes na fábrica naquele momento. Poppy então explica que ela foi jogada no caso em que o Jogador a encontrou naquele momento, mas ela ouviu tudo o que aconteceu e desde então ficou perturbada com o massacre desnecessário de tantas vidas, incluindo aquelas que eram inocentes, naquele dia. Portanto, ela prometeu acabar com o Protótipo pelo que ele fez.
Poppy e The Player pegam um elevador para dentro da fábrica, enquanto Kissy Missy fica para trás para ativá-lo. À medida que o elevador desce, Kissy é atacada por uma entidade desconhecida, e Poppy vira o elevador para salvá-la, mas a porta que esconde o elevador se fecha, prendendo o Jogador e Poppy nos níveis mais profundos da fábrica e deixando o destino de Kissy. , e possível morte, incerta.