Заснована на версії для домашніх консолей і ПК, DS CoD4 слідує за сюжетом з точки зору випадкових неназваних солдатів, або солдатів S.A.S., або морських піхотинців США, виконуючи не ключові для сюжету завдання, але паралельні цьому. Прикладами цього є місії з втечі з армійської бази, охорони ядерної бомби на вантажному судні, зайняття позицій на вулицях близькосхідного міста, знищення ворогів з гелікоптера тощо.
Ігровий процес базується на сенсорному екрані, замінюючи мишку ПК на стилус для прицілювання. Верхній екран - це місце, де відбувається дія, а нижній використовується для мапи та взаємодії (наприклад, взяття та зміна зброї або використання гарматних турелей). Крім того, є кілька сенсорних міні-ігор для деактивації бомб і злому схем.
Мультиплеєр включає такі режими, як смертельний бій та захоплення прапора, з варіантом останнього під назвою "Залізна людина", де носій прапора повинен утримати його так довго, як тільки зможе. Гра розрахована на 4 гравців і може грати як в мультикартковому, так і в однокартковому режимах.