Call of Duty имеет как одиночный режим игры, так и многопользовательский. В одиночной игре можно воевать за одного из трёх солдат во Второй мировой войне: сначала надо пройти задания за американского десантника рядового Джои Мартина, затем за англичанина сержанта Джека Эванса, а потом задания за солдата, а позже младшего сержанта, далее сержанта и лейтенанта Красной армии Алексея Ивановича Воронина.
Перед каждым заданием проходит брифинг, в виде отрывков из дневников, приказов или слайд-шоу с комментариями. Для прохождения задания надо поочередно выполнить все задачи. Все задания выстроены в строгом хронологическом порядке, и перейти к другому можно только через сохранение, если до этого вы прошли до неё. В игре есть автосохранение в определённых точках и ручное сохранение.
В одиночной игре есть четыре уровня сложности, различающиеся тем, сколько ранений может выдержать главный герой. В игре есть шкала жизни, восполняемая аптечками, которые, однако, отсутствуют на высшем уровне сложности «Ветеран». Игрок может одновременно нести с собой два крупных типа оружия, один тип пистолета и 10 гранат, а также бить прикладом любого оружия. Некоторые типы оружия имеют несколько (обычно два) режимов стрельбы (например, одиночные выстрелы и очередь у автомата). Запас патронов ограничен, однако может быть восполнен за счёт лежащего оружия того же типа (например, выпавшего из рук убитого солдата). Всё оружие и обмундирование солдат 1940-х. В игре есть четыре армии: США, Великобритании, Третьего рейха и СССР. Они различаются обмундированием, оружием, именами солдат и типом речи. Игроку помогает встроенный в интерфейс экрана компас с обозначением целей миссии и дружественных солдат. В ряде миссий игроку придётся уничтожать врагов, сидя в кузове несущегося автомобиля, сбивать атакующие «Штуки» из зенитного орудия и управлять танком.