16 февраля 2010 года для консоли Playstation 3 вышел патч 1.09, который окончательно исправляет недоработку, позволяющую бегать намного быстрее с дымовой гранатой для вызова награды за серию убийств, доставляемой вертолётом в ящике. Сначала патч стал доступен для скачивания для европейских пользователей, а 17 февраля 2010 года — для остальных территорий.

4 мая 2010 года для консоли Playstation 3 вышел патч 1.10, который внёс в игру изменения, обещанные ранее Робертом Боулингом (Robert Bowling)). Такой же патч, но для консоли Xbox 360 вышел 30 марта 2010 года, когда первый набор карт вышел для этой консоли:

• для карт, входящих в первый набор, были созданы отдельные плей-листы, то есть, игроки при желании могут играть только на новых картах;
• для режима HQ Pro («штаб») расширен список карт, для которых этот режим доступен;
• появился новый титул для тех, кто купил первый набор карт;
• внесены изменения в алгоритм работы перка One Man Army (Боевая машина);
• изменён сетевой код, что позволит игрокам играть с теми людьми, которые находятся ближе к ним (меньше лаг);
• более стабильный сетевой код, который должен улучшить качество сетевой игры.

Сюжет

События Call of Duty: Modern Warfare 2 разворачиваются спустя пять лет (то есть, в 2016 году) после окончания Call of Duty 4: Modern Warfare. Российская ультранационалистическая организация, несмотря на гибель своего лидера Имрана Захаева победила в Гражданской войне в России. Однако среди ультранационалистов произошёл раскол и один из их руководителей, Владимир Макаров вновь ушёл в подполье. Он организовал многочисленные террористические акты против западных стран. Опасаясь укрепления позиций Макарова, НАТО сформировало элитный отряд ОТГ-141, возглавляемый американским генералом Шепардом, для борьбы с террористами.

Игра начинается в Афганистане, где американский рейнджер Джозеф Аллен демонстрирует новобранцам навыки одиночной стрельбы, тренируется на полигоне и участвует в операции по освобождению города от отрядов боевиков. Впечатлённый навыками Аллена, генерал Шепард вербует его в ЦРУ. Шепард, не брезгуя любыми средствами, внедряет Аллена в организацию Макарова под именем Алексея Бородина.

Над Казахстаном российскими войсками был сбит спутник системы NORAD, предназначенный для противовоздушной обороны США и Канады. Спутник был перенесён на секретную базу в горах Казахстана, где российские специалисты занялись модулем системы авто-контроля (в случае его успешного взлома войскам можно было достичь США незаметно). НАТО узнаёт об этом, но понимая что это может быть провокацией, решает отправить специальную группу для бесшумного возвращения модуля. Бойцы ОТГ-141 — капитан Джон "Соуп" МакТавиш и сержант Гари "Роуч" Сандерсон проникают на российскую авиабазу в горах Тянь-Шаня на юге Казахстана, чтобы возвратить потерянный модуль. Им это удается, однако к тому времени он уже был взломан российскими специалистами.

12 августа 2016 года отряд Макарова, в том числе и Аллен (Бородин), организуют теракт в Международном Аэропорту имени Имрана Захаева в Москве. Они убивают десятки (сотни) гражданских и агентов ФСБ. Когда отряд уже собирается уезжать из аэропорта на машине скорой помощи, Макаров стреляет в Аллена. Макаров уже догадался о том, что Аллен — американский шпион, внедренный в его организацию. Макаров оставляет Аллена умирать в аэропорту, тело Аллена находят агенты ФСБ. Тело американца с оружием на месте теракта становится неопровержимым доказательством агрессивных намерений США против России.