Gotham City ha degenerado en un estado policial gestionado por el alcalde Sharp, donde los ciudadanos con el menor rastro de antecedentes penales son enviados sin miramiento a Arkham City. Y aquellos que se atreven a desafiar las políticas del alcalde Sharp son blanco de desapariciones intencionadas, convirtiéndose en presos políticos atrapados tras las paredes de Arkham City.
Tras todos estos acontecimientos y sabiendo que solamente como Batman no podría impedir todo esto, Bruce Wayne comienza una campaña política dada su influencia para obligar al alcalde Sharp a que cierre de una vez por todas Arkham City; el playboy millonario organiza un mitin en el que intenta concienciar a los ciudadanos de Gotham de que tras los muros de Arkham City se encuentra una ciudad sin ley en la que cada día mueren presos debido a las guerras de bandas que se producen diariamente, dado el estado anárquico en el que se encuentra la ciudad.
En el transcurso del mitin, Bruce es arrestado por los guardias Tyger y llevado a Arkham City por órdenes de Hugo Strange; dado que éste conocía previamente la verdadera identidad de Batman, el cual aprovecha la oportunidad que se le ha presentado para poder quitarse de en medio a Batman y así evitar que trunque sus planes. Strange le confiesa a Bruce que gracias a él, el Protocolo 10 dará comienzo esa misma noche, pero no le da más detalles.
Ahora, como un preso más, Bruce Wayne hace frente a un encuentro con el Pingüino del que sale indemne y de cuyo éxito aprovecha para subir a los tejados y llamar a su fiel mayordomo Alfred para que le envíe el equipo completo y así, como Batman, pueda averiguar qué está pasando de verdad.
Pirateando las comunicaciones de los guardias Tyger, Batman escucha un informe que indica que Catwoman está cautiva a manos de Dos Caras, quien idea un plan para ejecutarla públicamente y ganarse un respeto por asesinarla en el juzgado Solomon Wayne de la antigua ciudad. Después de que ella intentara robarle algunas de sus ganancias mal habidas en su gabinete de campaña.
Haciendo su camino, el Caballero Oscuro llega hasta Catwoman quien en esos momentos estaba sometida a juicio frente a un tribunal interesadamente parcial, con Dos Caras como juez y verdugo. Finalmente Batman se enfrenta a Dos Caras y a sus secuaces y salva a Catwoman.
La Enfermedad
En el transcurso de la conversación entre Batman y Catwoman, alguien intenta acabar con Catwoman con un rifle francotirador, pero Batman la aparta de la ventana salvándola del disparo.
Batman sigue el rastro del disparo y descubre que fue realizado por el Joker. Creyendo que el Joker puede saber la verdad detrás del Protocolo 10, decide ir tras él gracias a las pistas del disparo, lo cual le lleva hasta la Fundición Sionis, el cuartel general del Joker en Arkham City.
En el interior, descubre a un médico secuestrado el cual trata de curar al payaso, que afirma que las propiedades inestables de la fórmula Titán están mutando en la sangre del Joker, y que poco a poco lo está matando.
El Joker es capaz de atrapar posteriormente a Batman y llevar a cabo una transfusión de sangre, y así golpearlo con la misma enfermedad potencialmente fatal y para asegurar la cooperación del Murciélago. Le cuenta que estuvo donando su sangre a todos los hospitales de Gotham. Obligándolo a buscar a Mr. Frío, el único capaz de elaborar una cura para la enfermedad.
Batman comienza la búsqueda de Mr. Frío no sin antes tener que enfrentarse de nuevo al Pingüino, quien tiene a Frío secuestrado en el museo de la ciudad.
Un Viejo Conocido
Batman, enterándose de ésta situación y presionado por el tiempo, persigue al Pingüino hasta el Museo de Historia Nacional Cyrus Pinkney y derrota a sus fuerzas, a su monstruo encarcelado Solomon Grundy, y finalmente al propio Pingüino, antes de liberar a Mr. Frío. Quien le dice a Batman que ya ha desarrollado la cura, pero esta se degrada rápidamente, por lo que le pide que encuentre una enzima reafirmante que evite esa degradación.
Batman deduce que las propiedades restauradoras dentro de la sangre de Ra's al Ghul puede completar la cura. Batman, quien se topa con una de las asesinas de Ghul, la rastrea a su guarida subterránea en Ciudad Maravilla, llevando a Batman a una confrontación con Ra's y su hija Talia, ex amante de Batman. Quien finalmente encuentra a Ra's al Ghul y tras una larga pelea, logra vencerlo, lo cual aprovecha para extraerle una pequeña cantidad de su sangre y así entregársela a Frío, que acaba elaborando la cura, aunque éste no se la dará gratuitamente ya que le exige a Batman que rescate a su mujer Nora, la cual está congelada debido a una enfermedad, de las manos del Joker.
Tras el enfrentamiento con Mr. Frío, Batman se ve obligado a volver a la fundición para quitarle a Harley Quinn la cura, quien anteriormente había aprovechado el enfrentamiento entre Batman y Mr. Frío para robarla.
En la fundición Batman se enfrenta con el Joker, pero acaba siendo atrapado por unos escombros que caen tras el ataque perpetrado por los misiles lanzados por Hugo Strange.
Cuando el Joker está a punto de acabar con Batman, aparece Talia para hacer un trato con él (la inmortalidad) a cambio de perdonar la vida de Batman, con lo que ambos abandonan la sala dejando a Batman atrapado.
Finalmente, Catwoman acude en ayuda del Murciélago y logra rescatarlo.
El Protocolo 10
Es en estos momentos Hugo Strange inicia el Protocolo 10: Un plan para acabar por completo con todos los criminales internos en Arkham City, y por lo tanto, "salvar" a Gotham de su elemento criminal. Los guardias Tyger, a quienes anteriormente les hicieron un lavado de cerebro para obedecer sólo a Strange y sus maquiavélicos intereses, comienzan las ejecuciones masivas de presos políticos lanzando ataques aéreos sobre Arkham City desde sus helicópteros. Batman quiere salvar a Talia, pero finalmente tras la presión de Alfred y Bárbara, decide que salvar a los inocentes es más importante que su propio bienestar.
Batman, tras obtener las claves de seguridad Tyger, se dirige a la Torre Maravilla para detener el Protocolo 10 y a Strange.
Es entonces cuando consigue derrotar a Hugo Strange en la Torre Maravilla y el Protocolo 10 es desactivado, pero el héroe tiene un enfrentamiento sorpresa con Ra's Al Ghul, quien hiere mortalmente a Strange por fracasar en su plan de acabar con todos los presos.
Ra's al Ghul revela que él es el cerebro tras la idea de Arkham City; el Protocolo 10 iba a ser la primera etapa de un plan para "limpiar" la Tierra matando a todos los habitantes indeseables. Con su último aliento, Strange activa un programa de auto-destrucción de su centro de mando (Protocolo 11), y Batman escapa mientras que Ra's al Ghul se suicida en lugar de arriesgarse a ser capturado.
Una Última Sonrisa
Batman se entera de que el Joker se esconde dentro del antiguo Teatro Monarch de Arkham City y entra allí en busca de Talia y el antídoto. Pero finalmente descubre que quien pretendía ser Joker, no lo era, sino que era Cara de Barro, quien se ha hecho pasar por él todo el tiempo. Entonces el auténtico Joker aparece por sorpresa y mata a Talia, dejando al Murciélago destrozado.
En la lucha posterior contra Cara de Barro, el teatro queda destozado. Es ahí cuando Batman destruye la rejuvenecedora Fosa de Lázaro de Ra´s al Ghul antes de que el Joker la pueda utilizar, y bebe una porción de la cura. Batman se debate curando a su enemigo, pero antes de que pueda actuar, el Joker lo ataca por la espalda e inadvertidamente hace que el frasco de la cura se rompa.
Finalmente, el Joker sucumbe a la enfermedad, mientras que Batman le observa con pena y le dice que aun así lo habría salvado. El Joker, incrédulo, muere esbozando su última sonrisa...
El Comisario Gordon cuestiona los acontecimientos y Batman coloca el cuerpo del Joker en el coche de policía mientras se marcha en silencio...
Poco después, Batman, junto con el Comisario Gordon, llevan el cadáver del Joker fuera de Arkham City para incinerarlo.
PERSONAJES
Bruce Wayne, Batman
Alfred Pennyworth, mayordomo
Tim Drake, Robin
Dick Grayson, Nightwing
Comisario Jim Gordon
El Joker
Harleen Quinzel, Harley Quinn
Ra´s al Ghul
Talia al Ghul
Dr. Hugo Strange
Solomon Grundy
Dr. Victor Fries, Mr. Frío
Harvey Dent, Dos Caras
Selina Kyle, Catwoman
Oswald Cobblepot, El Pingüino
Basil Karlo, Cara de Barro
Edward Nigma, El Acertijo