В Warhammer 40,000: Mechanicus 2 многовековой покой династии Санхотеп нарушает экспансионистский флот Омниссии. На коронном мире пробуждается Варгард Нефершах и начинает очищать земли от чужаков. Магос Доминус Фаустиний руководит ответом на восстание бессмертных легионов. Конфликт на Гекатеусе 4 осложняет внезапное появление представителей Лиг Вотанна: ни одной из сторон не ясны ни их цели, ни их верность. История, написанная при участии Бена Каунтера, объединяет две полноценные кампании, в которых можно выбрать финал.

Сражения требуют иначе использовать окружение: адепты культа машин укрываются за обломками, тогда как металлические противники способны уничтожать препятствия. На стратегической карте предстоит управлять регионами и размещать гарнизоны. Эффективность отряда зависит от сбора очков познания через способности юнитов, разрушения вражеских укрытий, улучшения свиты техножрецов и двора некронской знати, а также захвата зон, приносящих дефицитные ресурсы. Необходимо учитывать боевые особенности противоборствующих фракций и умело командовать войсками на детализированных аренах.

Мрачную атмосферу поддерживают аутентичные иллюстрации, детализированные модели персонажей и музыка Гийома Давида. Игровой процесс перемежает ожесточённые бои на поверхности с борьбой за территории на стратегическом уровне: исход отдельной схватки может повлиять на целый сектор. Решения меняют положение подконтрольных земель, поэтому приходится выбирать между немедленной атакой и долгосрочным развитием плацдарма.