Der Spieler übernimmt die Rolle von Sgt. James Heller, einem Soldaten, der seine Familie durch das Virus verloren hat, das sich in New York ausgebreitet hat. Heller erhält mutierte Kräfte und beginnt eine Rachemission gegen Alex Mercer, den Protagonisten des ersten Prototype, den er für die Zerstörung verantwortlich macht. Während er die New York Zero erkundet, erlangt Heller neue Fähigkeiten wie Tendrils, Klauen, Hammerfäuste und Biomasse-Absorption, die es ihm ermöglichen, sich zu verwandeln, Gegner zu zerstören und zu konsumieren, um ihre Erinnerungen und Kräfte zu erlangen.