Вторая часть берет начало спустя нескольких лет после событий Call of Duty 4: Modern Warfare. Неизвестно, что там случилось с Капитаном Пирсом и взводом натренированных спецназовцев, но корнем зла в MW 2 станут русские террористы. Право слово, мы польщены!
Ладно, в сторону эту ненужную этническую подоплеку – гораздо интересней узнать, что изменилось в геймплее со времен первого Modern Warfare. А изменилось не так и мало – одиночная кампания прибавила в продолжительности и обходит своего прародителя по числу геймплейных часов, миссии стали более «открытыми» и нелинейными, а пововевать придется не только на просторах русских гор, но и в Афганистане и Рио-де-Жанейро. Наконец-таки исправлен постоянный респаун врагов, ввергавший слабых духом в отчаяние, и даже больше – при желании игрок сможет пройти часть миссий, оставаясь незамеченным и использую технику бесшумного перемещения и ломания шейных позвонков. Враги тоже время зря не теряли – у них появились пуленепробиваемые щиты и передвижные турели, поливающие свинцом главного героя. В онлайновой части пока что одно радикальное изменение – скачивать вручную патчи теперь не придется, игра сама будет искать обновления и автоматически устанавливать их. Ложечка дегтя – «кооператива» для одиночной кампании не предусмотрено. Впрочем, отдельные миссии пройти на пару с друзьями все-таки разрешат.

В мультиплеере доступны несколько режимов командной или индивидуальной игры по локальной сети или интернету. Была сокращена максимальная численность игроков, теперь она составляет 18 человек (в версиях игры для консолей максимальное количество игроков всегда было 12 и только в режиме Ground War максимальное количество игроков равно 18). В режиме сохранилась система набора опыта и получения наград и рангов из Call of Duty 4: Modern Warfare. Кроме новых видов оружия доступна разветвлённая система дополнительных способов уничтожения противника — киллстрайков, которые могут быть получены игроком за определённые серии убийств (например, возможность вызова удара самолета огневой поддержки AC-130), кроме того, за различные виды убийств можно получить бонусы к опыту. В игре есть прокачиваемые и настраиваемые перки.[24] Нововведение в игре — возможность продолжить игру при выходе из игры игрока, который являлся сервером (в отличие от Call of Duty 4: Modern Warfare, в которой при подобной ситуации игра заканчивалась). При выходе игрока-сервера игра останавливается, все оставшиеся игроки на карте застывают на тех местах, на которых они были на момент выхода сервера. Автоматически игра пытается назначить сервером одного из оставшихся в игре игроков. Если это удается, то игра возобновляется по обратному отсчету от 20 до 1 с того места, на котором произошла остановка. Если не удается, что все игроки возвращаются в лобби. Новые типы игры — Demolition и Flag Runner.[25][26] Разработчики отказались от античит системы PunkBuster в пользу Valve Anti-Cheat (здесь речь так же о версии для PC).