PortaI 2 to kontynuacja gry logicznej, której akcja została ukazana z perspektywy pierwszej osoby.

Akcja gry toczy się kilkaset lat po wydarzeniach znanych z części pierwszej. Od tego czasu zdążyło przebudzić się wiele rdzeni osobowości. Jednym z nich jest Wheatley. Ponieważ obrzydły mu już mury laboratorium Aperture, budzi Chell (główną bohaterkę części pierwszej) i planuje ucieczkę. Plany postaci krzyżuje wróg GLaDOS, który postanawia wznowić testy broni znanej z poprzedniej części. Jest to broń umożliwiająca tworzenie portali na płaskich powierzchniach. Łączą one ze sobą dwa punkty przestrzeni, a przejście przez nie przenosi natychmiast użytkownika do punktu docelowego.

Rozgrywka ma miejsce w rozmaitych pomieszczeniach. Gracze mogą zmieniać właściwości lokacji. Specjalne farby pozwalają na modyfikację własności podłogi (np. przejście po podłodze pomarańczowej powoduje wpadnięcie w poślizg, a podłoże w kolorze niebieskim działa jak trampolina).

Produkt posiada możliwość rozgrywki wieloosobowej przez Internet. Tryb ten posiada osоbny wątek fabularny.