Acte 1
Après avoir tué le Général Shepherd, Price et Nikolaï transportent MacTavish blessé dans une cachette à Himachal Pradesh en Inde. Pendant que MacTavish se fait soigner, de nombreux soldats de Makarov siègent la cachette. Yuri, un ex-Spetsnaz et le meilleur homme de Nikolaï aide Price et MacTavish à s'échapper en utilisant un drone d’assaut.
L'invasion russe aux États-Unis n'est pas sur le point de s'arrêter. Le sergent Derek "Frost" Westbrook d'une unité nommée "Metal" (composé de "Frost", "Truck", "Grinch" et du chef "Sandman") de la Delta Force doit détruire un appareil russe qui brouille les transmissions situant sur le toit d'un bâtiment de Manhattan à New York. Après avoir détruit l'appareil, l'unité "Metal" assiste les Navy SEALs à détourner un sous-marin russe où ils ont pour objectif de lancer des missiles du sous-marin contre la flotte russe. Ils atteignent l'objectif et la flotte russe est anéantie, entraînant alors une retraite russe.
Environ 2 mois après, le président russe Boris Vorshevsky, accompagné de sa fille Alena sont à bord d'un avion pour assister à une conférence de paix avec les États-Unis à Hambourg, Allemagne. Mais l'avion est détourné par des hommes de Makarov et plusieurs agents du Bureau Fédéral de Sécurité, dont Alexeï Harkov doivent protéger les Vorshevskys. L'avion fini par se crasher dans une forêt, Harkov ainsi que d'autres agents sont tués, le président est enlevé, mais Alena réussit à s'enfuir. Makarov demande les codes de lancement de missiles pour détruire l'Europe, mais le président refuse de parler et Makarov veut alors trouver la fille pour obliger le politicien à céder.
La Task Force 141 désavouée, composée de Price, MacTavish et Yuri partent en Sierra Leone pour intercepter un colis gardé par des milices sierra-léonais destiné à Makarov mais l'équipe échoue.
1 jour plus tard, en Angleterre, le sergent Marcus Burns des membres du Special Air Service assisté des sergents Wallcroft et Griffin (que l'on peut voir lors de la mission du Cargo dans Call of Duty: Modern Warfare) et d'autres hommes sont déployés pour intercepter un colis suspect dans un port londonien gardé par des Russes mais ils ne trouvent rien. Les SAS chassent les derniers fuyards dans le métro souterrain et après un accident de train, seuls Burns et Wallcroft survivent et ressortent dans les rues pour arrêter un camion suspect qui s'avère finalement être un leurre. Le vrai camion censé transporter des armes se trouve dans une autre rue londonienne et explose en libérant des gaz, tuant sur le coup, une famille vacancière, les Davis (le joueur est en fait dans le corps du père filmant sa femme et sa fille).
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