Nesta sequência o jogador assume mais uma vez o papel do heroico comandante Shepard, primeiro humano a virar um agente Spectre, grupo de elite formado por diversas raças do universo que tem como objetivo preservar a estabilidade da galáxia. Depois de destruir o exército Geth de Saren, Shepard parte para uma missão suicida nos confins do universo, invadindo o território inimigo, a fim de desvendar o mistério por trás de desaparecimentos de humanos em diversos planetas. O game herda a mecânica do antecessor, que mistura RPG com batalhas que lembram um game de tiro. Para compor o grupo, Shepard tem à disposição soldados de várias raças e com especialização em diversas áreas. Uma das novas caras do game é Grunt, um alienígena da raça Krogan com sede de sangue, e Subject Zero, uma instável e violenta guerreira. A edição para o console da Sony conta com uma história em quadrinhos interativa, produzida pela editora Dark Horse, que serve para apresentar a trama da aventura original, que não foi lançada no PS3. Dessa forma os jogadores podem fazer escolhas importantes que foram feitas no primeiro jogo, que são refletidas na história do segundo. Entre outras novidades, o game conta com os conteúdos adicionais "Lair of the Shadow Broker", "Project Overlord" e "Kasumi: Stolen Memory". A armadura Blood Dragon também marca presença, além da inclusão de um código de acesso ao Cerberus Network, que dá ao jogador acesso instantâneo a todos os conteúdos para baixar.