Left 4 Dead 2 spielt etwa zur selben Zeit wie das Original – kurz nach dem Ausbruch der Seuche, die den Großteil der Bevölkerung in verschiedene Zombie-Mutationen verwandelte. Die Spieler schlüpfen in die Rolle vier neuer "Überlebender", von denen jeder seine eigene Persönlichkeit und völlig neue Dialoge hat. Das Spiel führt die "Überlebenden" durch den Südosten der USA – von Savannah, Georgia durch das Bayou-Land und schließlich zum Höhepunkt der Geschichte in das French Quarter von New Orleans.