Der Überlebenskooperationsmodus von L4D ermöglicht es, in vier einzigartigen "Filmen" einen Weg durch die Infizierten zu bahnen und die Überlebenden über die Dächer einer verlassenen Metropole, durch ländliche Geisterstädte und Tiefschwarzwälder zu führen, um einem verheerenden Ground Zero zu entkommen, der von infizierten Feinden durchzogen wird. Jeder "Film" besteht aus fünf großen Karten und kann von einem bis vier menschlichen Spielern gespielt werden, wobei der Schwerpunkt auf teambasierten Strategien und Zielen liegt.
Neue Technologie namens "the AI Director" wird verwendet, um bei jedem Spiel ein einzigartiges Spielerlebnis zu erzeugen. Der Regisseur passt die Häufigkeit und Wildheit der Zombieangriffe auf Ihre Performance an und versetzt Sie in die Mitte eines rasanten, aber nicht überwältigenden Hollywood-Horrorfilms.
Suchtkranke Einzelspieler-, Koop- und Multiplayer-Action-Gameplay von den Machern von Counter-Strike und Half-Life Versus Mode ermöglicht es, vier gegen vier mit Freunden zu konkurrieren, als Mensch zu spielen, der versucht, gerettet zu werden, oder als Zombie-Boss-Monster, das vor nichts zurückschreckt, um sie zu zerstören.