La linea Tōkaidō dello Shinkansen iniziò ad essere costruita nel 1959 con l'obiettivo di inaugurare il treno più veloce dell'epoca, poco prima delle Olimpiadi di Tokyo del 1964.
In Shinkansen: Zero Kei, i giocatori assumono il ruolo dei suoi costruttori. Si occuperanno della costruzione di questa storica linea ferroviaria e di tutte le stazioni corrispondenti. Potranno anche aiutare le sedi olimpiche nella loro preparazione per i Giochi. Il giocatore che dimostrerà di essere il più efficiente nel suo ruolo sarà dichiarato vincitore.
In ogni round di una partita a Shinkansen, costruirai il tuo treno proiettile, ogni carta carrozza che aggiungerai al tuo treno ti fornirà un'azione o un'abilità. Queste azioni vi permetteranno principalmente di costruire binari e stazioni, collaborare alla preparazione delle sedi olimpiche e ottenere nuove carte carrozza. Le carte carrozza sono associate alle città attraverso le quali passa la linea. Se riuscite a costruirle nell'ordine corretto sarete ricompensati in punti vittoria. Dopo cinque turni, corrispondenti alla costruzione quinquennale della linea, il giocatore con più punti vittoria vince.