Guitar Hero 2 é a seqüência de um dos jogos mais inovadores já lançados para o PS2 e Xbox 360. O objetivo é tocar clássicos do rock através de um controle especial em formato de guitarra. A mecânica é simples: há 5 botões no braço da guitarra, que correspondem aos trastes do instrumento, e um botão no corpo que simula as palhetadas. Para obter sucesso, o jogador deve casar o apertar dos trastes com as palhetadas, assim como em uma guitarra real, em ritmo e seqüência ditados pelo game.
O game disponibiliza as notas que devem ser tocadas de forma bastante semelhante a jogos como Dance Dance Revolution, por exemplo. Há uma linha do tempo na qual são indicadas quais notas estão por vir e, a partir dela, o jogador deve acompanhar a música. Um medidor no canto inferior direito da tela indica o nível de satisfação da platéia, sendo que ela é capaz de até lhe tirar do palco se não for suficientemente agradada.
A principal opção no jogo é o modo carreira, no qual o jogador deve realizar shows em diversos locais, desde um festival de bandas locais até grandes casas de show e estádios colossais. Entre as músicas que podem ser tocadas em Guitar Hero 2 estão "War Pigs", do Black Sabbath; "YYZ", do Rush; e "Sweet Child O'Mine", do Guns N' Roses. A grande maioria das composições foi regravada pela equipe de músicos dos desenvolvedores, contudo, algumas delas são gravações original, como "Stop", do Jane's Addiction.
O modo para 2 jogadores é bastante divertido, trazendo as opções face-off, pro face off e cooperative (nova opção na franquia). As 2 primeiras consistem basicamente em um duelo de guitarristas, no qual quem obter maior placar será o vitorioso. Já no modo cooperative, os 2 jogadores tocam na mesma banda, sendo um o guitarrista solo e o outro, guitarrista base ou baixista, dependendo da música.
