A história do jogo acontece oito anos depois do primeiro BioShock. Assumindo o controle de Subject Delta, um Big Daddy, os jogadores são encarregados de lutar através de "splicers", a população humana psicótica da cidade, usando armas e uma série de modificações genéticas.

O jogo também introduz um modo multijogador baseado em história chamado Fall of Rapture, que ocorre durante a guerra civil de Rapture em 1959, antes dos eventos do primeiro jogo.