Não, você não pode jogar Xbox Live com dois jogos Call of Duty diferentes.
Aqui está o porquê:
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O modo multijogador é específico do jogo: O modo multijogador do Xbox Live está vinculado a um jogo específico. Se você estiver jogando Modern Warfare, só poderá jogar com outras pessoas que também estejam jogando Modern Warfare.
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Matchmaking: O sistema de matchmaking do Xbox Live conecta os jogadores com base no jogo que estão jogando. Você não será encontrado com alguém jogando um título diferente de Call of Duty.
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Mecânica do jogo: Cada jogo Call of Duty tem suas próprias regras, mapas, armas e mecânica de jogo. Jogar em jogos diferentes seria incompatível e confuso.
Para jogar com amigos on-line, ambos precisam jogar o mesmo jogo Call of Duty.