Gra została dostosowana do wymagań siódmej generacji gier komputerowych poprzez stworzenie własnego silnika IW engine, który obsługiwał efekty takie jak mapowanie normalnych, metoda energetyczna i shadery. Poprawiono też animacje postaci i wprowadzono zaawansowane efekty cząsteczkowe, takie jak dym i płomienie. Na potrzeby gry napisano 20 tysięcy dialogów, a w celu nadania wiarygodności wydarzeniom w grze twórcy zatrudnili doradców wojskowych.
Call of Duty 2 ukazała się 25 października 2005 roku na komputery osobiste i konsolę Xbox 360. Podobnie jak poprzednia gra Infinity Ward, większą wagę przykładała do stylu opowiadania historii niż do realizmu. W tej grze wprowadzono istniejące już w grze Halo 2 automatyczne leczenie postaci, zastępując nim system apteczek. Call of Duty 2 otrzymała nagrodę Spike TV dla najlepszej gry wojskowej i osiągnęła sukces komercyjny – do listopada 2006 roku sprzedano 1,4 miliona jej egzemplarzy, a dodatkowa zawartość do pobrania przyniosła Activision zyski w wysokości miliona dolarów amerykańskich.