Kolejna odsłona bestselerowej serii Call of Duty stanowi kontynuację wydarzeń przedstawionych w Call of Duty: Modern Warfare 2. Wcielając się w żołnierzy gracze próbują powstrzymać wrogie siły, zagrażające bezpieczeństwu i pokojowi na świecie. Decyzją koncernu Activision, który posiada prawa do marki Call of Duty, seria rozwijana jest równolegle w dwóch kierunkach – współczesnym i historycznym. Cykl Modern Warfare, za którym stoi studio Inifity Ward, przedstawia fikcyjne wydarzenia osadzone w bardzo bliskiej przyszłości. Tym razem do prac nad grą włączone zostały także inne należące do Activision studia deweloperskie - Sledgehammer Games i Raven Software. Twórcy postawili sobie za cel zamknąć wątki głównych bohaterów cyklu, jednocześnie wzbogacając rozgrywkę o nowe elementy.