O jogo conta a história de uma confederação futurista protegida por um bando de mercenários de elite: Dead Echo. Quando os membros Grayson Hunt e Isi Sato sabem que eles estão trabalhando para o lado errado, eles são traídos por seu comandante e exilado até os confins da galáxia. Em Bulletstorm, Grayson e Isi se encontram cercados por hordas de mutantes e gangues comedoras de carne em um paraíso abandonado. Eles têm dois objetivos: sair do planeta vivo, e se vingar do homem que os enviou para lá.
Os jogadores assumem o papel de Grayson Hunt que carrega um arsenal de movimentos de combate e armas escandalosamente grande.