Het verhaal van deze XBLA-game speelt zich af na het verhaal van Dead Rising 2, waarin Chuck Greene als nieuwe hoofdrolspeler fungeert. Maar zoals de titel al voorspelt, zal Frank West terugkeren om samen te werken met Chuck Greene. Zij gaan samen het bedrijf Phenotrans onderzoeken, omdat zij hen verdenken van betrokkenheid bij de uitbraak van het virus, waardoor mensen in zombies veranderde. Zij hebben een goed motief, want dit bedrijf bracht het middel Zombrex op de markt. De game zal een co-op functie bevatten; de één speelt dan als Chuck en de ander als Frank. Daarnaast zijn er nieuwe uitdagingen, wapens, vijanden en combo's toegevoegd. Ook zal het fotografisch-element zijn comeback maken en niet alleen Frank West kan foto's maken. Het lijkt erop dat Chuck een spoedcursus fotografie heeft gehad van meneer West, want waar hij eerst niks met foto's te maken wilde hebben, zal hij nu kiekjes maken alsof zijn leven ervan af hangt. Hij zal wel moeten, want de foto's zullen dienen als keihard bewijsmateriaal tegen het dubieuze bedrijf.