En Atelier Sophie: The Alchemist of the Mysterious Book se ha incorporado un nuevo sistema de batalla muy similar al de los RPG clásicos, en el que los jugadores tienen que dar las órdenes para todos los personajes al principio de cada turno, y sus acciones no pueden cambiarse una vez decididas. De esta forma, es importante pensar y planificar la batalla de una forma lógica.
Una vez que se ha decidido las acciones de cada personaje, veremos cuándo se realizan gracia a una barra de acción en la izquierda de la pantalla; los personajes irán actuando según su velocidad, y el siguiente turno empezará una vez que todos los personajes han realizado su acción.
Cada personaje tiene su propio conjunto de habilidades, así como su rango a la hora de dañar al enemigo o fortalecer a otros jugadores. Por supuesto, hará falta
MP (Puntos de Magia) para utilizar estas habilidades.