Прошло десять лет с тех пор, как Натану "RAD" Спенсеру удалось победить имперцев и уничтожить "Альбатрос" в Bionic Commando. Его и его товарища Джозефа "Супер Джо" Гибсона прозвали героями, и они стали отвечать за подготовку новобранцев под флагом TASC. Но когда Спенсер не подчинился приказу Гибсона во время операции "Блэкаут", что привело к гибели нескольких агентов TASC, Спенсер был отдан под трибунал и приговорен к смертной казни, а благодаря его действиям общественность изменила свое мнение о бионической технологии, что привело к отмене программы и "бионической чистке". Во время чистки всем сотрудникам TASC было приказано сдать свои бионики или удалить их насильно. Некоторые бежали, другие подчинились, но в итоге бионические технологии были фактически удалены из страны - по крайней мере, до тех пор, пока террористы из BioReign не взорвали атомную бомбу в Вознесенск-Сити. Поскольку ни одно военное подразделение не вернулось с нулевой отметки, Натана пока избавили от этой участи и отправили разбираться с ситуацией под обещание получить новую информацию о местонахождении его пропавшей жены Эмили.
В классическом стиле шутера от третьего лица игрок перемещается по разрушенному городу, выполняя такие задачи, как активация ретрансляционной станции и тем самым деактивация минного поля, а также убивая бесчисленных врагов (включая мехи и другие смертоносные машины), преграждающих ему путь. Буквально всегда на его стороне: его бионическая рука. Хотя с ее помощью можно просто нанести неприятный удар, встроенный крюк для захвата - настоящая находка в этом устройстве. Он не только позволяет игроку быстро перемещаться и даже забираться на самый высокий небоскреб, но и является удобным инструментом для избавления от врагов и устранения других раздражающих препятствий. В то же время Натан может использовать и обычное оружие правой рукой, например, пистолеты или гранаты. Помимо сил BioReign, врагом для Натана является и сама окружающая среда: радиоактивные зоны убивают его почти мгновенно. А из-за веса бионической руки Натан не может плавать и тонет, когда падает в воду.
Чтобы было интересно, в игре есть как коллекционные предметы, так и задания. Если коллекционные предметы просто спрятаны в уровнях, то задания предлагаются после того, как игрок что-то сделал, получил новую способность и т.д.. Цели таких заданий - убить 25 врагов, сделать три замаха подряд или уничтожить три вагона поезда. После выполнения задания игрок сразу же получает бонус, например, улучшенную броню, и часто получает такое же задание снова - только с повышенными требованиями.
В игре также есть многопользовательский режим для восьми игроков, включающий Deathmatch, Team-Deathmatch и Capture the Flag на небольших, преимущественно вертикальных картах, позволяющий игрокам в полной мере использовать бионическую руку так же, как и в одиночной игре.