Akcja Call of Duty: Modern Warfare 2 rozgrywa się w trójwymiarowym środowisku wzorowanym na świecie współczesnym grze. Po wydarzeniach z Call of Duty 4: Modern Warfare w ogarniętej wojną domową Rosji władzę zdobywają siły ultranacjonalistyczne, które aranżują zamach terrorystyczny na moskiewskim lotnisku, aby uzasadnić swój plan inwazji na Stany Zjednoczone. Podczas gdy armia amerykańska odpiera atak, specjalna międzynarodowa jednostka o nazwie Task Force 141 otrzymuje rozkaz wytropienia przywódcy terrorystów, Władimira Makarowa.

W kampanii przeznaczonej dla jednej osoby gracz wciela się w kilku różnych żołnierzy, wykonując zadania oparte na eliminacji przeciwników, destrukcji wrogiej infrastruktury oraz obronie zajętych pozycji. Działania wojenne toczą się między innymi w Afganistanie, Rio de Janeiro, na terenie Stanów Zjednoczonych i Rosji. Oprócz kampanii dostępne są tryb kooperacji polegający na zaliczaniu misji przez kilka osób oraz rozbudowany tryb rozgrywki wieloosobowej, oparty podobnie jak w pierwowzorze na systemie nagród i punktach doświadczenia.

Minimalne wymagania: 

Procesor: 3.2 GHz - Intel Pentium 4 / AMD Athlon 64 3200+

Karta graficzna: 256 MB VRAM - NVIDIA GeForce 6600GT / ATI Radeon 1600XT

Pamięć: 1 GB RAM

Miejsce na dysku: 12 GB HD

System: Windows XP / Windows Vista