Známé údaje o chování byly získány z letmých setkání s ROV; zvířata jsou často poškozena při odchytu a v akváriích přežívají maximálně dva měsíce. Umělé prostředí ztěžuje spolehlivé pozorování neobranného chování.
Chobotnice upíří byly pozorovány, jak se svými dlouhými velárními vlákny plují v hlubokých černých oceánských proudech. Pokud se vlákna dotknou nějakého tělesa nebo pokud na ně narazí vibrace, zvířata je prozkoumají rychlými akrobatickými pohyby. Jsou schopni plavat rychlostí odpovídající dvěma délkám těla za sekundu, přičemž doba zrychlení je pět sekund. Jejich slabé svaly však značně omezují výdrž.
Na rozdíl od svých příbuzných žijících v pohostinnějších hloubkách si hlubinní hlavonožci nemohou dovolit vynakládat energii na zdlouhavý let. Vzhledem k nízké rychlosti metabolismu a nízké hustotě kořisti v těchto hloubkách musí chobotnice upíří používat inovativní taktiku vyhýbání se predátorům, aby ušetřily energii. Jejich výše zmíněný bioluminiscenční "ohňostroj" je kombinován s kmitáním svítících paží, nepravidelnými pohyby a únikovými trajektoriemi. Díky těmto vlastnostem je pro predátora obtížné se k němu přiblížit.
V reakci na ohrožení, která se nazývá "dýňový" nebo "ananasový postoj", chobotnice upíří přetočí ruce s pláštěm dozadu přes tělo a předvede zdánlivě větší postavu pokrytou děsivě vypadajícími, i když neškodnými ostny (tzv. cirri). Spodní strana pláštěnky je silně pigmentovaná a maskuje většinu tělních fotoforů. Žhnoucí konce paží jsou seskupeny vysoko nad hlavou zvířete a odvádějí útok z kritických míst. Pokud predátor ukousne špičku paže, chobotnice upíří ji dokáže regenerovat.
Jako kořist upířích chobotnic byly zaznamenány měkkýši, krevety a hlemýždi. O jejich potravních zvyklostech je známo jen málo. Vzhledem k prostředí, ve kterém žijí, je nepravděpodobné, že by byly v potravě vybíravé. Chobotnice upíří byly nalezeny mezi obsahem žaludků velkých hlubokomořských ryb, hlubinně se potápějících velryb a ploutvonožců, například lachtanů.