Сюжет BioShock 2: Sea of Dreams стартует через десять лет после финала первой части. За прошедшие время город пришел в окончательный упадок: некоторые районы полностью разрушились, некоторые затопились. Среди этого тихого хаоса появляется Большой Папочка, причем не обычный, а прототип всех подобных существ. Отличает его от братьев хилое здоровье, очень прожорливый бур, наличие разума. В это же время, в город возвращается Большая Сестричка - одна из тех, которых десять лет назад, Джек увел из подводного города на сушу. За прошедшее время она выроста, сделала себе акваланг, и начала похищать маленьких девочек с поверхности; превращать их в сестричек; и наполнять ими улицы Раптура. Цель, Большого Папочки №1 - положить конец ее деятельности.
Выполнить эту задачу, помогут большой выбор разнообразного оружия, огромный бур и неэффективный против врагов заклепочный автомат, любящий все время перегреваться. Так же, Папочка можем использовать плазмиды.
Отдохнуть от приключений и всего того, что творится в городе, можно за его пределами. У героя есть акваланг, потому прогуляться по морскому дну не составит проблем.
В игре также есть мультиплеер. Он, играет роль приквела и рассказывает о гражданской войне, которая и послужила гибелью города. Воевать придется за одного из обитателей города в режиме классического дезматча. Пользоваться можно и плазмидами и оружием, причем одновременно. Карт всего 10 штук, все они перекочевали из первой части, с некоторыми изменениями планировки.