Пройшло десять років з того часу, як Натану "RAD" Спенсеру вдалося перемогти імперців і знищити "Альбатрос" у Bionic Commando. Його та його товариша Джозефа "Супер Джо" Гібсона прозвали героями, і вони стали відповідати за підготовку новобранців під прапором TASC. Але коли Спенсер не підкорився наказу Гібсона під час операції "Блекаут", що призвело до загибелі кількох агентів TASC, Спенсера було віддано під трибунал і засуджено до смертної кари, а завдяки його діям громадськість змінила свою думку про біонічну технологію, що призвело до скасування програми і "біонічного чищення". Під час чищення всім співробітникам TASC було наказано здати свої біоніки або видалити їх насильно. Деякі бігли, інші підкорилися, але в результаті біонічні технології були фактично видалені з країни – принаймні доти, доки терористи з BioReign не підірвали атомну бомбу у Вознесенськ-Сіті. Оскільки жоден військовий підрозділ не повернувся з нульової позначки, Натана поки що позбавили цієї долі і відправили розбиратися із ситуацією під обіцянку отримати нову інформацію про місцезнаходження його зниклої дружини Емілі.
У класичному стилі шутера від третьої особи гравець переміщається по зруйнованому місту, виконуючи такі завдання, як активація ретрансляційної станції та тим самим деактивація мінного поля, а також вбиваючи незліченних ворогів (включаючи хутра та інші смертоносні машини), що перешкоджають йому шлях. Буквально завжди на його боці: його біонічна рука. Хоча з її допомогою можна просто завдати неприємного удару, вбудованого гака для захоплення - справжня знахідка в цьому пристрої. Він не тільки дозволяє гравцеві швидко переміщатися і навіть забиратися на найвищий хмарочос, але й є зручним інструментом для порятунку від ворогів та усунення інших дратівливих перешкод. У той же час Натан може використовувати звичайну зброю правою рукою, наприклад, пістолети або гранати. Крім сил BioReign, ворогом для Натана є й довкілля: радіоактивні зони вбивають його майже миттєво. А через вагу біонічної руки Натан не може плавати і тоне, коли падає у воду.
Щоб було цікаво, у грі є як колекційні предмети, так і завдання. Якщо колекційні предмети просто заховані у рівнях, то завдання пропонуються після того, як гравець щось зробив, отримав нову здатність тощо. Цілі таких завдань - убити 25 ворогів, зробити три замахи поспіль або знищити три вагони поїзда. Після виконання завдання гравець відразу отримує бонус, наприклад, покращену броню, і часто отримує таке ж завдання знову - тільки з підвищеними вимогами.
У грі також є розрахований на багато користувачів режим для восьми гравців, що включає Deathmatch, Team-Deathmatch і Capture the Flag на невеликих, переважно вертикальних картах, що дозволяє гравцям повною мірою використовувати біонічну руку так само, як і в одиночній грі.