Sinopsis

El juego comienza con el sargento escocés John «Soap» MacTavish llegando de su primer día con el SAS británico como novato en un campo de entrenamiento en Credenhill, Hereford, en el Reino Unido. Allí, es entrenado para un incursión hacia un buque de carga. Después de haber abordado en el buque, situado en el Mar de Bering, Soap, el Capitán John Price, Gaz y varios miembros del SAS intentan encontrar un dispositivo nuclear a bordo. A medida que limpian la nave de la tripulación hostil, la nave es atacada por MiG's rusos y ésta comienza a hundirse. El equipo se escapa con el manifiesto (de carga), lo que proporciona evidencia de los vínculos entre el partido ultranacionalista ruso y una facción rebelde en el Oriente Medio.

El líder ultranacionalista ruso Imran Zakhaev, que planea regresar su patria a los tiempos de la Unión Soviética, llama la atención internacional de sus planes mediante la financiación de un golpe de estado en un país no identificado de Medio Oriente, organizado a la par por un líder local separatista llamado Khaled Al -Asad. Descubriendo la conspiración, el gobierno de los Estados Unidos inicia acciones para detener la insurrección, mientras que el SAS continúa operando en Rusia. Después de que el presidente Al-Fulani, del país de Oriente Medio, fuera ejecutado en la televisión en vivo y Al-Asad toma el control, el SAS rescata a su comprometido informante, Nikolai, de las fuerzas rusas ultranacionalistas.

Durante la invasión estadounidense al país de Oriente Medio un pelotón de la primer división de la Fuerza de Reconocimientodel Cuerpo de Marines de los Estados Unidos, dirigido por el teniente Vásquez, realizan un búsqueda de Al-Asad, pero es demasiado tarde y sólo aseguran una estación de televisión anexada con Al-Asad. A continuación, proceden en la ayuda de otras unidades estadounidenses que luchan en una batalla contra los separatistas. Durante las etapas finales de la operación del Mando Central de los Estados Unidos se entera de la posición de Al-Asad en la capital, pero también es notificado por el6º Equipo SEAL de un arma nuclear rusa en la cercanía, enviando a un equipo de apoyo de emergencia nuclear a desarmarlo. Mientras tanto, el equipo de Vásquez se ve obligado a quedarse atrás para rescatar a una piloto derribada de un AH-1 Cobraque les proporcionaba fuego de apoyo. Se las arreglan para salvar a la piloto. No obstante, el dispositivo nuclear es detonado bajo la orden de Vladimir Makarov y Yuri como testigo, arrasando con la mayor parte de la ciudad, matando a la mayoría de la fuerzas estadounidenses, y acabando con 30 000 marines (Este atentado está muy conectado a Call of Duty Modern Warfare 2). Mientras se huía de la ciudad, el equipo del helicóptero se ve atrapado en la explosión, matando a todos a bordo.

Los británicos, luego se enteran de que Al-Asad huyó del país antes de la invasión estadounidense y que este se esconde en un piso franco en Azerbaiyán. Con la ayuda de la información de Nikolai y la de leales soldados rusos del SAS, logran capturar e interrogar a Al-Asad en su piso franco. Al momento de interrogarlo, el teléfono comienza a sonar. Después de escuchar la voz de la persona que llama, Price ejecuta a Al-Asad, sabiendo ahora que Zakhaev es partidario de Al-Asad. Price después cuenta la historia de una misión para eliminar a Zakhaev en Prypiat, Ucrania, hace 15 años, en la cual falla y sólo le arranca un brazo, Price y el capitán MacMillan intentan rematar a Zakhaev, lo cual les es imposible ya que esta dentro de un coche pilotado por Vladimir Makarov y Yuri (Modern Warfare 3).

Tras contar la historia de aquella misión, vuelve al presente, donde los S.A.S. se preparan para un asalto que harán las fuerzas rusas a su posición. Tras varios minutos de tiroteos, el helicóptero va a aterrizar cuando varios blindados llegan y le obligan a marcharse. En ese momento, Soap coge un lanzacohetes JAVELIN y dispara contra los blindados, acabando con ellos. Junto con Gaz, Price y otros integrantes S.A.S. recorren el pequeño pueblo y llegan hasta la orilla de un pequeño río, donde un Boeing CH-47 chinook los recoge. En el interior del Boeing CH-47 chinook se encuentra el Sargento Griggs con otros marines. El capitán Price le dice que siente lo de sus compañeros.

Al quinto día, algunos hombres del U.S.M.C. (United States Marine Corps) y los protagonistas del S.A.S. se desplazan al sur de Rusia para intentar dar caza al hijo de Zakhaev en una operación conjunta. Se hacen pasar por soldados rusos hasta que atacan al convoy donde se encontraba el hijo. Tras un intenso tiroteo, el hijo de Imran logra escaparse. Soap lo persigue por las calles de la ciudad, acabando con los demás soldados rusos. El hijo se atrinchera en un edificio abandonado y corre hasta la azotea, pero Griggs, Price, Gaz, Soap y demás hombres lo acorralan. Price le ordena a Soap que le quite la pistola al hijo de Imran antes de que les dispare. Soap se acerca lentamente y, cuando está a punto de llegar, el hijo de Imran coge la pistola se apunta a la cabeza y aprieta el gatillo. Muere en el acto.

Al sexto día, los protagonistas se lanzan en paracaídas sobre las montañas de Rusia, donde se halla una base rusa. Griggs se ha separado del grupo y van a buscarlo a un pequeño pueblo. Registran algunas casas y acaban con los rusos que hay en ellas. Finalmente lo encuentran amordazado. Acaban con los soldados que le custodian y siguen su camino. Acaban con una torre de alta tensión y la base se queda sin electricidad unos segundos, el tiempo justo para que puedan pasar sin ser vistos. Se abren paso hasta que llegan a la entrada de la base, allí se encuentran con dos Marines que son francotiradores. Price habla con uno de ellos y, de pronto, dos misiles nucleares son lanzados al espacio desde la base.

Un numeroso grupo de soldados aliados a las S.A.S. lanzan una gran ofensiva contra la base desde la que se han lanzado los misiles con el único objetivo de infiltrarse en el interior y acabar con Zakhaev. Llegan a unos túneles que hay en la superficie y que dan a los conductos de ventilación. Gaz, Soap y Price se adentran en el interior seguidos de los demás supervivientes de la ofensiva.

Poco a poco se abren paso por la base, sabiendo que los misiles han sido activados para que impactasen en la Costa Este de Estados Unidos. Solo tienen ocho minutos para poder desactivarlos. En un intento desesperado por evitarlo, los propios rusos deciden incendiar parte de su base para intentar acabar con los enemigos. Soap, Griggs, Gaz, Price y otros logran salvarse, a diferencia de muchos soldados rusos. A un minuto de que los misiles impacten, llegan a la sala de mando de la base. Una vez allí, Soap introduce los códigos de desactivación y los misiles explotan en el espacio. A través de una cámara de seguridad observan como Zakhaev está huyendo en un helicóptero. Se apresuran al exterior para darle caza. Cogen varios coches y se lanzan a la persecución.

Logran huir de la base perseguidos por un gran número de soldados rusos que los persiguen por la carretera con camiones, desde los cuales disparan. Soap es el encargado de proteger el vehículo en el que van, acabando con varios camiones llenos de soldados. Un helicóptero también les persigue, y Soap intenta acabar con él con un RPG, pero es imposible. Están cruzando un puente cuando el helicóptero dispara a este y hace que sea destruido, lanzando a uno de los vehículos al vacío. Soap, Gaz, Price y Griggs logran sobrevivir al accidente, y los cuatro se enfrentan a todos los soldados rusos que se aproximan desde el otro lado del puente. Están acorralados y apenas les queda munición. Tras varios minutos, el helicóptero vuelve a hacer acto de presencia disparando varios misiles contra la posición de los protagonistas, reduciéndolos. Soap está indispuesto y expuesto a los soldados rusos. Griggs, que sigue en pie, se acerca a él e intenta salvarlo. Cuando está llegando a un lugar para ponerlo a salvo, se detiene y dispara contra algunos soldados que se acercan, con la mala suerte de que es abatido de un disparo en la cabeza. Soap observa el cadáver de Griggs y vuelve la cabeza para ver Price tumbado en el suelo con la mano en la barriga, dando a entender que está malherido. En ese momento, Soap mira al frente y ve a Gaz tirado en el suelo, recobrando el sentido. Detrás de él, se acercan tres hombres: dos soldados rusos armados con AK-47 y, entre ellos, Imran Zakhaev empuñando una pistola. Gaz mira a Imran y este le dispara en la cabeza sin compasión mientras los otros soldados acaban con los desarmados supervivientes del S.A.S. Justo cuando Imran está llegando a la posición de Soap, un misil acaba con el helicóptero enemigo, haciendo que Imran y los demás soldados se giren para contraatacar. Imran da instrucciones a sus hombres. Soap mira a Price, quien le lanza una Colt.45. Soap apunta y dispara a la cabeza de Zakhaev, luego acaba con los otros dos soldados. Mientras se desmaya, Soap ve varios helicópteros que se sitúan sobre ellos. De los helicópteros descienden algunos soldados rusos, pero aliados. Entre estos soldados se encuentra Kamarov y Nikolai, el cual corre hacia Soap y le dice que todo irá bien. Cuando le están subiendo a una camilla, mira a Price, el cual está sin conocimiento.Un soldado le está haciendo un masaje cardiovascular. Soap intenta mantenerse consciente. Nikolai y otro soldado lo han puesto en una camilla y el helicóptero comienza a subir la camilla. Lo último que se ve es una luz blanca y una voz femenina, del telediario, que comenta lo sucedido aquel día en Rusia. Lo último que dice es que la búsqueda de un barco desaparecido en el estrecho de Bering ha cesado debido a...