Действие происходит в совершенно новой вселенной с ранее невиданными персонажами. Отдельные страны на Земле сформировали Космический Альянс ООН, чтобы совместно начать покорение Солнечной системы. К сожалению, как обычно бывает, некоторые люди против международного сотрудничества и именно из них была создана организация «Фронт защиты поселений», которая начала большую войну с УНСА.

Игроки берут на себя роль капитана Рейеса — пилота спецназа 1-го уровня, который принял под командование мощный военный корабль «Возмездие» и вместе со своей командой должен остановить силы СДС.

Новая вселенная — не единственное серьезное изменение, представленное в Call of Duty: Infinite Warfare, поскольку сам игровой процесс также имеет различные новые функции. Конечно, мы по-прежнему имеем дело с впечатляющим шутером от первого лица, но на этот раз игроки не только бегают и стреляют по земле, но и сидят за штурвалом истребителей «Шакал», участвуя в ожесточенных воздушных боях. Однако боевой корабль «Возмездие» — это своего рода база, с которой мы выбираем последующие сюжетные миссии или отправляемся в рейды на вражеские машины. Важно отметить, что игра была разработана таким образом, чтобы игроки могли плавно переходить от одного элемента игрового процесса к другому на протяжении всей игры, без слишком частых загрузочных экранов.

Сюжетная кампания — это еще не все, что может предложить Call of Duty: Infinite Warfare на PlayStation 4. Кроме того, есть еще многопользовательский режим и режим «Зомби». Это отдельный вид игры со своим сюжетом и уникальными элементами геймплея.