Modern Warfare 2 começa cinco anos depois da conclusão de Call of Duty 4. Apesar dos esforços dos Marines e da SAS, os Ultranacionalistas acabaram conseguindo o controle da Rússia, declarando Imran Zakhaev um herói e mártir, erguendo na Praça Vermelha uma estátua em sua homenagem. Enquanto isso, Vladimir Makarov, um dos antigos tenentes de Zakhaev, começa uma campanha contra a Europa, cometendo vários atos de terrorismo. O jogo começa no Afeganistão, com o primeiro-soldado raso dos Rangers Joseph Allen ajudando a tomar uma cidade do controle dos insurgentes. Impressionado com as habilidades de combate de Allen, o general Shepherd recruta-o para fazer parte da Task Force 141, uma unidade contra-terrorista multinacional sob seu comando. Enquanto isso, dois integrantes da Task Force 141, o capitão "Soap" MacTavish e o sargento Gary "Roach" Sanderson, escalam uma montanha do Tian Shan para se infiltrar em uma base aérea do Cazaquistão e recuperar um módulo ACS de um satélite derrubado. Allen é posteriormente enviado em uma missão secreta para a CIA na Rússia sob o codinome de "Alexei Borodin", unindo-se a Makarov em um massacre de civis no Aeroporto Internacional Zakhaev em Moscou. Na conclusão do ataque é revelado que Makarov está ciente da identidade de Allen, e antes de fugir ele o mata para expor sua identidade, levando a polícia russa a acreditar que os Estados Unidos foram responsáveis pelo atentado.