上記でも記述したが、惑星コーネリアを守りつつ、占拠された複数の惑星を奪還し、アンドルフのいる要塞へと潜入した上でアンドルフを倒す事が目的である。逆に、アーウィンが破壊されたとき、もしくはコーネリアが占拠されたときはゲームオーバーとなる。本作はアーウィンのシールドを回復する手段が豊富に用意され、利用できるタイミングも多種多様だが、残機制ではないため一度撃破されると即ゲームオーバーになる都合上、シールド回復の必要性が高い。難易度は、Normal・Hard・Expartの3つがある（ExpartについてはHardにおいて解禁条件を満たす必要がある）。難易度の上昇につれて、敵空母の数や占領される惑星の数が多くなっていくほか、敵機の数や性能も高まる上に、より多くのボスが登場しコーネリアの防衛と敵軍への侵攻がシビアとなる。ゲームが終了すると、通常のスコアに加えてかかった時間と道中の行動を追加スコアとして集計し、合計スコアによりクリアランクが決定される。本作ではスターフォックスチームのメンバーが6人となっているが、ゲーム開始時に2人だけを選択する（うち片方はパートナーとして追従し、マップ上なら任意に交代可能、選ばなかった4名は登場しない）。この時、前作と同じく操作キーの設定も可能で、十字キーの上下設定および、A・B・X・Yボタンの設定を合計4パターンの中から選択する。初期設定ではこの4つのボタンの組み合わせが前作とは異なっている。アーウィンが破壊された場合のゲームオーバーでは、一度だけ選択できるコンティニューを選ぶことで、残されたパートナーが1人だけで攻略を引き継ぐことも可能（コンティニュー不可能の場合はゲームを最初からやり直すリトライを選択するしかない）。ゲーム進行は、任意に進行ルートを定めて惑星間を移動する「惑星移動マップパート」と、敵部隊や基地などを実際に攻略する「戦闘フィールドパート」の2つに分けられる。操作していないパートナーは、戦闘フィールドパートでリアルタイムにアドバイスをする。システムの都合上、戦闘機の性能を除けばチームの6名全員が平等の扱いをされており、プレイヤーの選択しだいではシリーズ全体の主人公であるフォックスがアドバイス役に転じたり、会話に登場自体しないこともあり得る。
前作『スターフォックス』で大軍を率いて恒星ライラット系を危機に陥れた天才科学者Dr.アンドルフ皇帝の野望は、コーネリア軍のペパー将軍に雇われた遊撃隊「スターフォックス」に打ち砕かれた。しかしアンドルフは惑星コーネリアに復讐するべく復活を果たし、周囲の惑星を再び占拠して再びライラット系を危機に陥れる。これに対して、前作よりさらにメンバーを増やした「スターフォックス」にペパー将軍も再びアンドルフ軍掃討を依頼する。だが今回のアンドルフ軍は徹底的に惑星コーネリアに対して攻撃を仕向け、スターフォックスによる反撃よりも先にコーネリアの占拠を目論んでいる。こうしてスターフォックスチームは、惑星コーネリアの守りという任務を常に背負いながらアンドルフ軍を倒す戦いが始まることになる。アンドルフ軍の空母や占領された惑星から、コーネリアの都市を破壊するために惑星間ミサイルや戦闘機などが続々と発射・出撃されていく中、それらの迎撃および、さらに出撃自体を食い止めるための空母破壊や惑星奪還を進めていく。一方、この動きに気づいたアンドルフは、コーネリアの都市破壊と平行して、スターフォックスチーム自体を標的にした高機能な戦闘マシンの出撃や、ならず者で構成された商売敵の遊撃隊「スターウルフ」の潜伏などを仕掛けていく。こうして、コーネリアを巡る攻防戦と同時に、アンドルフ軍とスターフォックスチームの直接対決が再び本格的に幕を開ける。やがて、コーネリア攻防戦を制していくスターフォックスチームは、アンドルフ軍の布陣をあらかた打ち破り、コーネリアを攻撃する戦力をほぼ完全に削ぐ。彼らへ言い渡されたペパー将軍による今回最後の指令は、アンドルフ自身を打倒するために本拠地の要塞アストロポリスへと直接攻め入らせることだった。しかし、スターウルフチームのリーダーであるウルフが、他のメンバーとは別行動で本拠地を守るための最後の砦として待機していた。交戦の末に打ち倒しはしたものの、宿敵であることを宣言し、撃墜されることなく逃亡する。ペパーの指令どおり、本拠地アストロポリスへ攻め込むスターフォックスチームを待っていたのは、スターフォックスを所詮ペパーに雇われた操り人形だと一蹴し、雇われ遊撃隊の実態を指摘するアンドルフだった。そして、戦いの末にスターフォックスが見た光景は、生身のアンドルフではなく、以前に戦った時と同じ、キューブ型のコンピューターのコアとしてのアンドルフであった。今回もアンドルフ本人を捕捉することはできなかった形だが、アンドルフ軍の最高指揮官としてのコンピューターを破壊したことで、惑星コーネリアを襲う危機は再び振り払われ、フォックスたちは爆発するアストロポリスを後にしたのだった。
春季パールボウルはブルズ、東京ガスクリエイタースに順当に勝利。準決勝で相模原ライズと対戦。QBガードナーのラン、パスに苦しみながらも27-19で勝利、決勝進出。連覇をかけてオービックと対決。クラフトの調整不足からか、IBMのQBは控えの政本を中心に起用。IBMが追いすがってはオービックが突き放す展開で4Qへ。４Q中盤に栗原が93yのキックオフリターンTDを決め2点差に迫り流れを引き寄せたかに見えたが、その後オービックディフェンスの奮起に遭い決定機もつかめないままオービックに逃げ切られた。IBMはオービックにまたも敗れたが、政本中心の起用でも十分に戦えることや、対オービック戦でチーム史上7年ぶり2度目となるキックオフリターンTDを決めるなど、近年のトップチームであるオービックとの実力差がほぼ埋まりつつあることを感じさせた。秋季初戦、いきなり春季決勝の再現となる対オービック戦では、オービックオフェンスの好調もあり前半IBMは劣勢に立たされる。3Qに入り17-21とオービックにリードされなおかつ自陣4yまで攻め込まれた時点で、TDを奪われてしまえば厳しい状況に追い込まれる場面であったが、ここでブルックスの猛烈なパスラッシュでオービックQB菅原俊が投げ損ない、これをDB小林がインターセプト。そのまま90y以上を駆け抜けて起死回生の逆転TDを奪う。一気に流れをつかんだIBMは政本、スタントン、高木、末吉らがロングゲインを連発して要所で加点。ディフェンスラインもラッシュが決まるようになり、またクラフトもボールコントロールに徹して、38-34で逃げ切った。未勝利13連敗中だった対オービック戦に勝ち、歴史的な試合となった。第二節以降は明治安田PentaOcean〇52-0、ノジマ相模原●42-49、エレコム神戸〇13-10(延長TB)、●LIXIL26-28、〇アサヒ飲料10-0でレギュラーシーズン4勝2敗、SUPER9内5位でポストシーズンに進出した。ポストシーズン準々決勝はLIXILとの再戦。後半に攻勢をかけ51-31で勝利し準決勝でパナソニックインパルスと対決することとなった。パナソニックはXリーグにおける「3強」の一角を占め、今季7戦全勝、対IBM戦5戦全勝、ファン投票によるアンケートでも70%以上がパナソニック勝利と予想するなどIBM不利と見られたが、3Qにオンサイドキックを成功させ連続TDを挙げて逆転。4Qにも1TDを加え31-24で勝った。オービック、パナソニックを破って勢いに乗るIBMはここ3年で2回JXBを制覇している富士通と対戦。前半早々からパス守備の弱さを突かれ次々と失点。RB高木、末吉のTDランなど反撃に出る場面もあったが23-63というJXB史上最多得失点差で大敗。リーグ2位でシーズン終了。