La trama della modalità Zombi di "Call of Duty Black Ops 2" ruota intorno a Edward Richtofen dopo gli eventi del DLC sulla Luna di "Call of Duty Black Ops". La modalità storia, intitolata Tranzit, consente ai giocatori di tentare di risolvere il mistero del perché la Terra sta morendo combattendo attraverso infinite orde di zombi. Il giocatore riceve assistenza da Richtofen e Dr. Maxis.
Secondo il sito web ufficiale di "Call of Duty", mentre la modalità Zombie di "Call of Duty" ha un arco narrativo, non è una campagna a causa della sua caratteristica infinita. Anche la modalità Tranzit in "Black Ops 2", mentre si concentra sugli aspetti della storia, è principalmente un gioco basato sul punteggio. "Black Ops 2" ha quattro diverse modalità Zombie. Tranzit è un'orda infinita di zombi con vari aspetti della storia e un mondo aperto. La modalità Sopravvivenza si svolge in un segmento specifico del mondo aperto di Tranzit e mette i giocatori contro un'orda infinita. La modalità Grief mette squadre di quattro giocatori umani l'uno contro l'altro e contro gli zombi. I giocatori possono scegliere di combattere tra loro o tentare di utilizzare gli zombi a loro vantaggio. Infine, i giochi personalizzati consentono ai giocatori di regolare i tipi di oggetti, i modi per uccidere gli zombi e il limite di tempo del loro gioco.
