《星际之门：亚特兰蒂斯第二季》延续了这部科幻作品的宏大设定。故事始于南极洲被发现的星际之门：借助这座神秘装置，人们得以前往位于天马座、由远古人类建造的亚特兰蒂斯城。一支由科学家、医生和军人组成的探险队，为了揭开亚特兰蒂斯的秘密，毅然踏上了充满未知的征途。
队伍中有颇具领导气质的女队长韦尔博士、足智多谋的军方指挥官谢帕德少校、福特中尉，以及负责技术工作的罗德尼·泽兰卡——尽管他总是受到罗德尼的轻视。队伍里还有医生卡森，以及抵达天马座后加入他们的性感而骁勇善战的女战士泰勒。
在亚特兰蒂斯，探险队经历了一连串神秘事件，结识了来自不同星球的人类，同时也遭遇了这个星系中最危险的威胁之一——幽灵族。幽灵不仅性情凶残、以人为食，还掌握着先进的武器与技术，并拥有庞大的数量。第一季就在幽灵族对亚特兰蒂斯发动猛烈进攻的危急时刻留下悬念。
第二季将继续揭开上一季留下的谜团，并带来更多新的线索。韦尔博士与谢帕德少校能否谱写出一段动人的爱情故事？福特中尉意外获得幽灵族的一种酶后变得异常强大，他最终将面临怎样的命运？探险队能否找到新的零点模块（ZPM），维持亚特兰蒂斯的正常运转？幽灵族对亚特兰蒂斯的围攻又将如何化解？答案尽在《星际之门：亚特兰蒂斯第二季》。
