《OCTO～感情搜查官心野朱梨～第二季》的剧情在2024年继续展开，承接第一季的设定，心野朱梨作为东神奈川署的刑警，拥有通过观察他人眼色感知其情绪的特殊能力。这一季，朱梨面临的挑战更加复杂。

剧中，朱梨不仅要面对一起泰国人杀人案的嫌疑犯，这位嫌疑犯同样拥有看到事物和地方残留情绪的能力，使得案件更加扑朔迷离。同时，朱梨的姐姐紫织因涉嫌杀害熟人而被通缉，并随后失踪，朱梨为了证明姐姐的清白，不得不更加深入地调查案件。

在警视厅，朱梨有了新搭档泷泽美空，两人共同审问伤害案嫌疑人时田里菜，后者被指控用刀刺伤前偶像组合成员朝比奈庆太。朱梨从时田里菜的眼神中捕捉到了复杂的情感，引发了对案件背后动机的深思。

随着调查的深入，两起案件逐渐交织在一起，朱梨利用自己的能力，逐步揭开案件背后的真相，同时也揭开了隐藏在人物关系中的秘密。剧情充满了悬疑与情感的交织，引人入胜。