Игра продолжает сюжетную линию предыдущей части — XCOM: Enemy Unknown. В XCOM 2 Земля оказывается под властью пришельцев. Установленный ими порядок основан на тотальном контроле, но преподносится как эпоха процветания и безопасности. Однако на окраинах крупных городов находятся те, кто считает этот строй диктатурой и борется за возвращение людям независимости. Так возрождается новый XCOM — организация борцов за свободу. Базой для солдат организации теперь служит инопланетный корабль «Мститель», переоборудованный под нужды защитников Земли. Игроку предстоит путешествовать по глобальной карте, устанавливать связь с партизанами в разных уголках мира, искать ресурсы и совершать диверсионные вылазки на ключевые объекты врага. Тактика организации изменилась — теперь они в меньшинстве. Заводы по производству оружия и прочего снаряжения были закрыты двадцать лет назад, поэтому приходится собирать любое найденное оборудование и ресурсы. В игре появилось множество новых врагов, но встречаются и пришельцы из предыдущей части. Герой игры обладает уникальной способностью — он может контактировать с пси-сетью, объединяющей всех инопланетян. Это умение делает его той решающей силой, которая способна обратить порабощение Земли вспять.