Nghịch Thiên Kỳ Án 2 xoay quanh cuộc đời của hai thanh tra cao cấp Hứa Tuấn Sâm và Thẩm Vi Lực, những người làm việc cho Tổ điều tra tội phạm có tổ chức và Tam hiệp hội OCTB. Với trí thông minh và khả năng quan sát nhạy bén, họ đã phá được nhiều vụ án lớn.
Một trong những trường hợp đặc biệt mà họ gặp phải là vụ án của Ngụy Tử Lạc, một tội phạm nguy hiểm mất trí nhớ và bị giam trong bệnh viện tâm thần. Trước khi bị bắt, Lạc đã chuyển ra nước ngoài một số tiền lớn, và không lâu sau đó, có người thần bí tấn công khủng bố. Tuấn Sâm và Vi Lực đã phá được án này nhờ sự giúp sức của giáo sư Đường Quán Phong, nhưng họ sớm phát hiện ra rằng đằng sau Tử Lạc ẩn chứa một âm mưu lớn hơn.
Bên cạnh vụ án của Ngụy Tử Lạc, hai thanh tra còn gặp phải nhiều vụ án hóc búa khác. Họ phải đối mặt với lính cận vệ đánh thuê, xe ô tô bị gây nhiễu hệ thống lái, sóng gió Hồng Thắng xã, nhà trống chứa bạch cốt, và kẻ trọng phạm vượt ngục. Tất cả những vụ án này đều đòi hỏi sự thông minh và sáng tạo của Tuấn Sâm và Vi Lực để có thể giải quyết triệt để.