Aceh4d Protagonis Fatal Frame II adalah Mio dan Mayu Amakura, saudara kembar yang tengah mengunjungi tempat bermain favorit mereka di masa kecil di Minakami, sebelum desa itu hilang dalam pembangunan bendungan. Karakter lainnya adalah roh Itsuki Tachibana, seorang pemuda yang juga mengira Mio adalah Yae, mencoba untuk membantu dia dan Mayu melarikan diri; dan Seijiro Makabe, seorang penulis cerita rakyat yang mengunjungi desa Minakami dengan prototipe Kamera Obscura (kamera yang sama Mio gunakan dalam permainan) dan asistennya, Ryozo Munakata.