Fabuła Project Zero 2: Wii Edition przedstawia mroczną opowieść o duchach, w której główne role odgrywają bliźniaczki - Mio i Mayu Amakura. Siostry gubią się w lesie i trafiają do pozornie opuszczonej, spowitej mrokiem wioski. Niebawem odkrywają, że znalazły się w śmiertelnie groźnej pułapce. Widmowi mieszkańcy osady zamierzają bowiem dokończyć tajemniczy rytuał, podczas którego dziewczyny mają zostać złożono w ofierze.

Rozgrywka łączy elementy przygodówki i mrocznego survival-horroru. Jedyną dostępna w grze broń stanowi staromodny aparat fotograficzny, pozwalający uwięzić duchy na kliszy zdjęciowej, ale także otwierać zablokowane spirytystycznymi mocami drzwi. Nowością wprowadzoną w Wii Edition jest tryb „Haunted House”, w którym kontrolowane przez gracza bohaterki muszą przedrzeć się przez nawiedzony dom.