Historia opowiedziana w Xenoblade Chronicles 2 nie jest w żaden sposób powiązana z fabułą pierwszej części serii. Gracze trafiają do Alrest - fantastycznego świata pokrytego tak zwanym ,,Morzem chmur". Górują nad nim Tytani, czyli istoty tak olbrzymie, że na ich grzbietach mieszczą się całe osady wznoszone przez ludzi, a nawet rozległe, różnorodne krainy. Jego centrum stanowi natomiast World Tree - potężne drzewo, na którego szczycie znajduje się mityczna kraina Elysium. Z uwagi na fakt, że ta ostatnia jest postrzegana jako istny raj, rozmaite frakcje funkcjonujące w świecie gry prowadzą swoisty wyścig zbrojeń - wszystko po to, by dotrzeć do Elysium, nim zrobią to konkurenci.
Niespodziewanie do tego wyścigu dołącza Rex, czyli główny bohater gry, żyjący na grzbiecie Azordy - jednego z mniejszych Tytanów. Chłopiec zostaje poproszony o pomoc przez Pyrę, której celem jest przekroczenie bram Elysium; nie zastanawiając się zbyt długo, protagonista przystaje na jej propozycję i wyrusza w długą i niebezpieczną podróż, nieświadomy tego, że w ten sposób wplątuje się w znacznie większą intrygę, której finał zdecyduje o losach ludności zamieszkującej Alrest.
