Echo Night 2: Nemuri no Shihaisha é uma aventura em primeira pessoa. Como o primeiro jogo, Echo Night 2 é jogado de uma perspectiva em primeira pessoa, mas ao contrário da maioria dos outros jogos em primeira pessoa, não há uso de armas de fogo no jogo. Quando confrontado por um fantasma, o jogador deve acender as luzes da sala por meio de um interruptor de luz. O jogador é frequentemente transportado para o passado através dos passageiros ou de certos objetos. Uma vez que o jogador cumpra uma tarefa importante para um espírito, ele desaparecerá e soltará uma "Peça Astral" que pode ser usada para obter uma cena final diferente.

A história começa quando Rebeca Morgan, a namorada do protagonista (Richard Osmond), desaparece misteriosamente. Durante sua busca, Richard chega a uma biblioteca e descobre, dentro de um livro, a imagem de uma mulher chamada Cristina Collins, que morreu há muito tempo. O peculiar é que, apesar de suas roupas velhas e estilo de cabelo, a mulher é idêntica à namorada desaparecida. Depois de coletar algumas pistas, ele chega a uma bela mansão. Ele logo descobrirá que esta mansão é habitada por espíritos. Ele deve ajudá-los a encontrar a paz e descobrir os segredos que a mansão enfeitiçada esconde. Segredos que o ajudarão a descobrir o motivo do desaparecimento de sua namorada, que está estranhamente relacionado.