Bulletstorm raconte l'histoire de Gray, bourrin sans réflexion à l'humour douteux. Ce dernier fait partie d'une équipe de soldats mutins nommée Dead Echo, à la recherche de leur ancien maître dans l'espace infini. Malheureusement, ils atterrissent en catastrophe sur l'inhospitalière planète Stygia où le chaos règne. Gray est alors le seul survivant du crash avec Ishi le cyborg.
Les deux acolytes, rapidement rejoints par Trishka, doivent interagir avec l'environnement et les armes qu'ils trouvent/acquièrent pour se débarrasser de tous les ennemis qui se dressent sur leur chemin. Après avoir appris à se servir du lasso d'énergie, à donner de bons coups de pieds et à glisser, Gray et son équipe sont prêts à faire très mal.