In Call of Duty 2 voor de Xbox 360, niet te verwarren met de aankomende Call of Duty 2: Big Red One voor Xbox en huidige generatie consoles, krijgt de next-gen console van Microsoft een versie van het ‘echte’ aankomende vervolg op de PC titel op zijn machtige console. In dit nieuwe deel probeert Infinity Ward het allemaal een stapje realistischer te maken, met een compleet nieuwe grafische engine en geavanceerde kunstmatige intelligentie die een aantal historische campagnes opnieuw tot leven zullen brengen. Net zoals in de vorige Call of Duty titel, zal de speler wederom in de schoenen van een viertal verschillende soldaten in de Tweede Wereldoorlog komen te staan om de dreigingen die hun in het gezicht staren tot een goed einde te laten komen. De speler zal zelf kunnen kiezen bij welke campagne hij begint, of kunnen kiezen om de gevechten op chronologische volgorde te ervaren en zo door elkaar heen de verschillende karakters te vertegenwoordigen.
De speler zal de mogelijkheid hebben om met zijn eenheid verschillende zijmissies aan te nemen tijdens zijn tocht door de gigantische strijdvelden. Ook is het mogelijk in deze enorme omgevingen om verschillende paden naar je doel te vinden, of de vijand op verschillende manieren te slim af te zijn met echte gevechtstactieken zoals omsingelen, of het vastzetten van de vijand en van de zijkant aanvallen. Ook speelt de kunstmatige intelligentie een rol bij de nieuwe mogelijkheden van dekking die door rookgranaten en ontploffingen, of zelfs weerseffecten gegenereerd kunnen worden. Zo kunnen de stoffige zandstormen in Noord Afrika of de sneeuwstormen in Rusland de speler helpen van zijn positie te komen te midden van vijandelijk vuur. Je teamleden zullen je ondertussen op de hoogte van de omstandigheden houden met contextgevoelig commentaar.
