前情提要：受伤的Cassie被送到末日未来，但是时空传送基地已被Deacon及其手下包围。在2015年，Cole在最后一刻决定救垂死的Ramse。Jennifer带着瘟疫病毒开始「周游世界」。Aaron看起来在大火中丧生。

在2×01《Year of the Monkey》中，Cole和Ramse一边修补他们破碎的友谊，一边逃避十二猴子军的追杀。在2043年，Railly和Jones必须面对未知的命运。Deacon继续以狡猾而残忍的手段来统治「West 7」组织及时间传送基地。

在第二季中，Barbara Sukowa（扮演Jones博士）、Todd Stashwick（扮演Deacon）和Emily Hampshire（扮演Jennifer Goines）均被提升为常规演员。Michael Hogan本季扮演Vance Eckland博士，四集戏份。他是未来的科学家，迷人、聪明，与Jones博士一起在时间传送基地工作。他们的关系可能非常亲密，比别人想象的要亲密许多。Brendan Coyle亦将客座演出。

第二季将加重「时间旅行」元素，时间旅行的范围将拓宽到「数百年」。第二季的故事不仅涉及上世纪四十年代、五十年代、六十年代、七十年代，甚至涉及第一次世界大战和第一季尚未提到的「未来时间（或地区）」。Cole已经适应了古代生活，但Cassie在某些时代感到别扭。当第二季回归时，Cole将变得更乐观（他对希望的信心能给他带来好的变化），而Cassie则变得更强悍（动作戏更多）、更愿意杀人（她意识到暴力对于阻止世界末日发生是不可避免的）——换言之，Cole和Cassie的心态在某种程度上发生了逆转（交换？）。Cassie将经历多次时间旅行，而且会积极帮助Cole完成任务。Deacon将展现出更具同情心的一面，他甚至与Cassie建立起出人意料的合作关系，因为他决定像当初保护Cole那样保护Cassie。Jones认真思考着Jennifer提出的观点。Ramse得到了Cole的原谅，两人再一次联手穿越时间。Jennifer本季的心智已经清醒，而且未来的「老年Jennifer」有大量镜头。「红色森林」（Red Forest）的秘密将曝光，事实上……还有比瘟疫更严重的威胁存在，瘟疫本身变得越来越不重要。十二猴子军有一些终极目的，只是目前观众还不知道。为什么有些角色看起来不会变老？这是有原因的。神秘的「目击者」（The Witness）将亮相。此外，第二季会有大量的背景故事和角色历史故事，观众能更好地了解这些角色的过去。

第二季首集已在4月4日通过Syfy的数字平台提前公布。