Quick answer
Play a game: игра́ть в + accusative — игра́ть в футбо́л. Do a sport: занима́ться + instrumental — занима́ться спо́ртом.
Games
Doing it
At the match
In use
Chess is plural
Ша́хматы exists only in the plural, like лы́жи — so it is игра́ть в ша́хматы and ша́хматы интере́сные.
Typical mistakes
Я игра́ю футбо́л.
Я игра́ю в футбо́л.
Games take в + accusative.
Я занима́юсь спорт.
Я занима́юсь спо́ртом.
занима́ться takes the instrumental.
Check yourself
Я игра́ю ___ те́ннис.