Bulletstorm speelt zich af in de toekomst en gaat over een groep elite-huurlingen met de naam Dead Echo die als taak heeft de federatie te beschermen. Wanneer Dead Echo-leden Grayson Hunt en Ishi Sato erachterkomen dat ze de hele tijd voor de verkeerde mensen hebben gewerkt, worden ze verraden door hun commandant en verbannen naar een verre uithoek van het heelal. In een verlaten paradijs moeten Grayson en Ishi zien te overleven tussen hordes mutanten en vleesetende bendes. Ze hebben maar twee doelen: de planeet levend verlaten en wraak nemen op de man die hun dit heeft aangedaan.
Je speelt als Grayson Hunt en beschikt over een arsenaal bizar grote wapens en waanzinnige gevechtstechnieken. De vele kenmerkende skillshots in Bulletstorm staan garant voor krankzinnige gameplay en een intens overwinningsgevoel. Het skillshot-systeem beloont je als je op een zo creatief mogelijke manier chaos veroorzaakt. Hoe bizarrer het skillshot, des te meer punten je verdient om je personage te upgraden en nieuwe wapens vrij te spelen, waarna je over nog meer mogelijkheden beschikt om creatieve moves en verbluffende skillshots uit te voeren.