Dois anos após os acontecimentos do jogo original, o sargento James Heller, após retornar de uma turnê no Iraque, descobre que sua esposa e filha foram declaradas mortas, fazendo com que ele voltasse ao exército na luta de NYZ contra o vírus Blacklight. Heller é informado sobre os surtos anteriores em Idaho nos anos 60 e em NYZ nos eventos do primeiro jogo. Mais tarde, ele encontra Mercer e começa a persegui-lo.
Perseguindo Mercer em busca de vingança, Heller é infectado por Mercer com uma cepa que o imbui de habilidades sobre-humanas semelhantes. Depois de desmaiar, Heller acorda em um laboratório da Zona Amarela, onde o cientista da Gentek, Dr. Anton Koenig, e o coronel Douglas Rooks da Blackwatch estão fazendo experiências com ele. Heller escapa da base Gentek, quando Mercer o confronta e afirma que Gentek e Blackwatch são responsáveis por recriar e cultivar o vírus Blacklight, tornando-os responsáveis pela segunda infecção e pela morte da família de Heller. Revelando seus planos para derrubar Gentek e Blackwatch, Mercer oferece uma trégua a Heller. Inseguro quanto às intenções de Mercer, Heller recorre ao pastor local, Padre Luis Guerra, para obter conselhos e ajuda.
Usando informações fornecidas por Guerra, Heller invade os Terminais Blacknet para descobrir e sabotar uma série de suas operações. Consumindo gradualmente seu caminho através do Blackwatch, Heller finalmente encontra e confronta Koenig, que afirma estar do seu lado e revela o programa de super-soldado do Blackwatch, codinome "Orion". Heller impede o progresso do Projeto: Orion matando um super-soldado que foi injetado com seu DNA. Depois de consumir um dos cientistas-chefes, Heller descobre que Koenig o estava observando para encontrar seus pontos fracos. Enfurecido com a traição de Koenig, Heller o rastreia apenas para descobrir que ele tem poderes semelhantes aos dele e de Mercer, e é um dos vários agentes "Evoluídos" plantados em Gentek e Blackwatch por Mercer. Após derrotar e consumir o médico, Mercer revela a Heller que pretende recrutá-lo na tentativa de controlar a NYZ. Suas dúvidas aumentam, Guerra então mostra a Heller uma fita de vídeo de Mercer liberando o vírus pela segunda vez na Penn Station, o mesmo lugar que Mercer originalmente liberou e contraiu o vírus.
Enfurecido com o engano de Mercer, Heller parte para a Zona Verde para caçar os capangas de Mercer, incluindo uma agente evoluída em Gentek chamada Sabrina Galloway; ao confrontar Galloway, no entanto, Heller relutantemente se junta a ela quando ela revela que pode ajudá-lo a derrubar Mercer. Com a ajuda de Galloway, Heller logo descobre que Mercer planeja infectar o mundo inteiro através de "Whitelight", uma vacina contaminada lançada pela Gentek que na verdade serve para acelerar a infecção e a evolução, em vez de preveni-la.
Frustrado com Heller sabotando seus planos, Mercer mata Padre Guerra; ao encontrar seu cadáver, no entanto, Heller em luto usa o telefone de Guerra para entrar em contato com Athena, o contato de Guerra, que se revela ser Dana Mercer. Dana explica que a filha de Heller, Maya, ainda está viva, o que levou Heller a ir para a Zona Vermelha para derrubar Mercer e salvar Maya. Depois de impedir a segunda tentativa de Blackwatch de destruir a Ilha de Manhattan, Rooks ajuda Heller a alcançar sua filha, apenas para Galloway o trair e levar Maya para Mercer. Ao confrontar Mercer, ele revela que planeja resolver conflitos internacionais e problemas mundiais infectando toda a raça humana, criando efetivamente um Superorganismo com Maya no centro. Depois que Mercer absorve Galloway e os Evoluídos restantes, os dois se envolvem em um duelo sangrento, apenas para James sair vitorioso e matar e consumir Mercer.
Posteriormente, Heller elimina os infectados em NYZ junto com a maior parte do vírus Blacklight; em seguida, usando as memórias absorvidas de Mercer, Heller localiza e liberta Maya e Dana de um cofre. A história termina com os três olhando para Nova York antes que Dana questione o que fazer a seguir.
Prototype 2 é um jogo de ação em mundo aberto publicado pela Activision e desenvolvido pela Radical Entertainment. É uma sequência direta de Prototype e foi anunciada no Spike Video Game Awards de 2010.
Os eventos do Protótipo 2 acontecem na cidade de Nova York, hoje conhecida como New York Zero (NYZ), após o sargento. James Heller em sua missão para destruir Alex Mercer, depois de ter perdido tudo e todos que amava para o vírus Blacklight.