Режим Захват флага (англ. Capture The Flag, режим CTF) присутствует в игре с момента выпуска. Цель команды — захватить некий важный объект противника («флаг») и доставить его на свою базу. В Team Fortress 2 в качестве флага выступает дипломат с разведданными (англ. Intelligence). У каждой команды есть собственный дипломат соответствующего ей цвета. Цель игры для каждой команды — захватить вражеский дипломат и защитить собственный. Выигрывает команда, первой захватившая определённое количество дипломатов (обычно 3), либо захватившая большее число пакетов с документами за отведённое время. Если команды имеют одинаковый счёт по истечении времени, в зависимости от настроек сервера может быть включён режим Мгновенной Смерти, либо засчитана Ничья.

В Team Fortress 2 можно переносить только вражеские разведданные. Игрок поднимает дипломат, если пройдёт по нему. Подняв документы, игрок может нести их в любом направлении. Документы будут выброшены, в случае смерти игрока, переносящего их, либо если он зайдёт на респаун. Документы также могут быть брошены намеренно, например для того, чтобы передать их другому игроку. После выброски, документы, будучи не поднятыми в течение определённого времени (обычно 60 секунд) будут возвращены на базу, что позволяет игрокам команды защищать собственные разведданные, если они были украдены. Существуют определённые ограничения на переноску документов:

* Игроки под Убер-зарядом не могут поднимать документы; переносящий документы игрок не получитает Убер от медика (только сам медик).
* Невидимый Шпион не может поднять документы, замаскированный же Шпион, в случае подъёма документов теряет маскировку и не может более замаскироваться, пока не сбросит их.
* Разведчик, находящийся под эффектом энергетического напитка, не может переносить документы. Документы будут брошены, если переносящий их разведчик использует энергетик.
* Документы не могут быть пронесены через телепорт.