Le joueur est présenté à Ionasal (abrégé en "Ion" dans le jeu), une fille amnésique au début du jeu. L'objectif du joueur étant d'établir une relation avec cette dernière pendant qu'on l'aide à retrouver ses souvenirs en entrant sa gémétrie, une représentation de son esprit, qui est présentée comme un monde brisé que le joueur peut réparer. Bien qu'il ne s'agisse pas d'une continuation de la série "Ar tonelico", elle se déroule dans le même univers (EXA_PICO) avec bon nombre des mêmes éléments et se développe avec "Ar Nosurge".
Le volet original ne contenait que le premier épisode du jeu, des épisodes supplémentaires étant progressivement publiés sous forme de contenu téléchargeable (DLC) via le PlayStation Network.
"Ciel nosurge Re:Incarnation", une réédition contenant tous les correctifs et DLC du jeu original, y compris les épisodes un à quatre et un bon pour télécharger l'épisode cinq, fut publié le 21 février 2013.
Une version complète du jeu appelée "Ciel nosurge Offline" qui contient tous les packs DLC, ajoute quelques costumes supplémentaires, une option pour avancer le temps de jeu et élimine tout besoin d'être connecté à Internet pour jouer, est sorti le 3 octobre 2014.
Le jeu est divisé en douze épisodes au total, appelés World Packs, qui sont divisés en trois arcs : l'arc des essais, l'arc de l'effondrement et l'arc de l'impératrice. Il y a également trois épisodes supplémentaires : deux packs de scénarios supplémentaires qui développent d'autres personnages que Ion, et le Terminate Pack, qui contient la conclusion et les événements qui le relient à sa suite, "Ar nosurge: Ode to an Unborn Star".
Une version remastérisée, appelée "Ciel nosurge DX", est sortie le 3 mars 2021 sur Nintendo Switch, Sony PlayStation 4 et Steam.
Toutes les versions sont à ce jour (aoute 2023) exclusives au marché japonais.
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