《穹顶之下》第二季延续第一季的悬疑氛围，故事紧接切斯特磨坊镇被神秘透明力场“穹顶”罩住后的第13天。随着被困时间推移，镇内资源日益紧张，社会秩序濒临崩溃。镇上的年轻领袖戴尔·“芭比”·芭芭拉（迈克·沃格尔饰）与女议员朱莉娅·舒姆威（蕾切尔·勒费夫尔饰）联手，试图维持局面并寻找穹顶的起源。本季中，穹顶的异常现象愈发频繁：随机发生的“眩光”导致致命爆炸，牲畜离奇死亡，而镇上的孩子们开始收到来自穹顶的“讯息”。神秘的保罗·兰德尔（比尔·凯利饰）带着关于穹顶的预言出现，暗示小镇居民是被选中者，穹顶可能是一场“净化”试验。与此同时，大反派“大吉姆”伦尼（迪恩·诺里斯饰）利用混乱巩固权力，与芭比形成对立，甚至不惜牺牲无辜者来掩盖真相。随着调查深入，芭比和朱莉娅发现穹顶与镇下废弃的军事基地有关，而基地内隐藏着一台来自外星文明的“核心装置”。穹顶的生成并非偶然，而是某种更高意志的测试，旨在观察人类在极端压力下的反应。季终，穹顶突然消失，但留下的创伤与谜团未解，而一场更宏大的阴谋正在酝酿，为第三季埋下伏笔。