为了开发《半条命2》，Valve开发团队几乎耗费了上部作品给他们带来的全部资金。5年的开发经历不论对于哪个游戏来讲都是非常的漫长，其中还经历了几次让玩家很失望的跳票行为。游戏最终于2004年第四季度发行，并受到很多玩家的好评，也荣获了很多媒体和网站颁发的游戏类软件大奖，更被众多出版品选为十年来最佳游戏。至2008年12月3日为止，零售版销售量超过650万套。尽管在Steam上的销售量未知，但估计已经在2008年中超过了零售版销售量。
作为一款开发时间长达5年的游戏，《半条命2》经历了多次令玩家非常失望的跳票和跳票传闻。2003年5月的E3游戏大展上，《半条命2》第一次正式同玩家见面。虽然只是一个视频片段，这款游戏已经获得了若干奖项，一些竞争对手则怀疑这个视频只是个演示，并非玩家真正能操作的内容。就在游戏展上，Valve宣布将在同年9月30日发布游戏，但实际上只有内部员工才知道游戏在这个时候只完成了一半左右。虽然到了7月之后，种种信息使玩家普遍怀疑游戏的发布将会推迟，但直到8月27日Valve仍在ECTS上正式宣布游戏将会如期发布。9月23日，Shacknews网站上出现了一条半条命2延迟发售的信息，然而制作组未说明任何原因和公布新的发布日期的做法使得许多玩家感到不满。源代码泄露事件的发生确实消耗了制作人员不少精力，但推迟发行的根本原因还是进度没有赶上。
2004年9月30日，Valve合作伙伴，显卡制造商ATI在恶魔岛上如其进行了游戏发布会。Valve公司的CEO参加了发布会，但是只展示了几个关于起源引擎的视频而未透露有关《半条命2》的信息。之后一年中，仍不时传出《半条命2》将要发布的传闻。
2004年8月26日，Steam上的用户已经可以预先加载1GB的《半条命2》游戏文件，也就是说，玩家可以在游戏正式发行前先将游戏文件下载安装，等到正式发行后，玩家通过Steam付费购买游戏，就可以直接进行游戏。预载一直持续了好几个星期，Valve也陆续释出了各部分的游戏文件，确保所有的顾客能在游戏发行前先加载庞大的游戏文件。2004年10月，游戏零售发行商维旺迪游戏才宣布游戏最后确定于2004年11月16日发行。
2004年11月16日，《半条命2》正式发行，玩家可通过Steam付费下载，又或购买CD或DVD光盘片安装。在Steam上有三种《半条命2》的发行版本，最基本的版本包含《半条命2》以及《反恐精英：起源》。另外两种版本，除这两款游戏外，另外收录《半条命：起源》、《胜利之日：起源》，以及先前Valve发行的所有游戏下载权。这两种版本中的黄金典藏版，另外收录《半条命2》的T-shirt、攻略手册与原声带。不过不论是通过光盘安装或者是Steam下载，都必须经由Steam完成安装手续始可进行游戏。由于网络方面的原因，部分欧洲玩家链接服务器时出现了问题，导致他们无法在第一时间进入游戏。台湾地区的《半条命2》由Valve的老合作伙伴松岗科技于三天后11月19日推出。中国大陆地区的《半条命2》由奥美公司代理，于2005年1月22日正式上市。这两个版本的游戏除了对游戏界面、字幕进行了汉化外，都提供了中文语音。
2004年12月，显卡制作厂商ATI公司在其网站上释出了《半条命2》的展示版本，展示内容包括了游戏的先行章节，以及部分“我们不去莱温霍姆”章节。当初Valve在开发《半条命2》时，就是由ATI提供强力的显示技术支持。2005年9月，《半条命2》零售发行商艺电发行《半条命2》年度特别版(Game of the Year Edition)，此版本与原版的差别在于多了《半条命：起源》。
2005年12月22日，Valve释出《半条命2》64位版本，可以让Source引擎在AMD64、EM64T处理器环境(Windows XP Professional x64 Edition、Windows Server 2003 x64、Windows Vista x64与Windows Server 2008 x64)下运行。这项更新是通过Steam释出，《半条命2》以及其他Source引擎制作的游戏都可运行于64位模式。Valve的创立人之一加布·纽维尔宣称这是“对于Valve开发的游戏与工具的一大进步”，这项更新对于游戏有很大的助益。外界对此反应不一，有玩家认为整体游戏表现有提升；科技网站“Techgagy”则认为稳定性有待加强，画面并没有很显著的进步；64位的玩家则广泛回报游戏内错误，例如角色掉落死亡、游戏脚本档没被快取以及其他问题。
2005年11月15日，艺电发行了《半条命2》的Xbox版本，游戏仍然受到广泛好评，不过负面评价集中于游戏缺乏多人联机，以及画面显示的问题。在评价上，《半条命2》在Xbox上并不如PC版本优异。
2006年7月13日，在艺电的夏日记者会上，加布·纽维尔宣布《半条命2》将可在起源游戏平台(明显正是Xbox 360和PlayStation 3)进行游戏，并且将与《首部曲》、《第二章》、《军团要塞2》、《传送门》集结成《橙盒》重新发行。2007年10月10日，橙盒的Windows版本发行，除了零售发行外，另外也可通过Steam付费下载。Xbox 360版本也同时发行，至于PlayStation 3版本则至同年12月11日发行。
2010年5月12日，Valve将Steam平台移植到Mac OS X上，将Steam转变成跨Windows与Mac的整合平台，并且首先将《传送门》移植到Mac平台。而在两个礼拜后的5月26日，Valve释出了一部《半条命2》即将移植到Mac的预告片，并且在隔日正式释出《半条命2》的Mac版本。更新同时新增成就系统，让Windows与Mac的玩家都可以享用。
由于《半条命2》与前作《半条命》的巨大成功而吸引到广泛的拥护者，Valve推出一系列的周边商品，包括弗地岗人玩偶、猎头蟹玩偶、猎头蟹帽子、海报、T-shirt与鼠标垫等。
