Donkey Kong é um jogo de ação de plataforma que tem Mario escala quatro diferentes níveis industriais temáticos (zona de construção, fábrica de cimento, um nível com elevador, e removendo rebites de vigas) em uma tentativa de salvar a donzela em perigo, Pauline, do grande macaco antes que o tempo se esgote. Uma vez que os rebites são removidos do nível final, Donkey Kong cai e os dois amantes são reunidos. A partir daí, os níveis recomeçam em uma dificuldade maior.
Ao longo do caminho, Mario deve se esquivar de um fluxo constante de barris, bolas de fogo "vivas" e pesos de mola. Embora não seja tão poderoso como em outros jogos futuros, Mario pode encontrar um martelo que lhe permite destruir os barris e bolas de fogo por um período limitado de tempo. Além disso, Mario também pode encontrar o chapéu, a bolsa e o guarda-chuva de Pauline para pontos de bônus adicionais.
