《五星红旗迎风飘扬2》承接“两弹一星”的故事，从1970年4月我国第一颗人造卫星上天写起，着力塑造毛泽东、周恩来、邓小平等老一辈革命家运筹帷幄，在复杂多变和严峻的国际环境中，审时度势，从容应对，始终立于主动地位。为了维护祖国的主权、领土完整和民族尊严，他们进行的坚定而有理有力的斗争，在严重困难面前，他们带领全国人民，迎难而上，以不屈的姿态和昂扬的精神面貌去战胜和克服困难，终于走出了一条中国特色的社会主义道路。
蛰伏的无限者为了获得“抑制剂”的配方不断派出异能者作案，多次袭击异能局成员。望帝利用被洗脑的沈梦，大举进攻异能局。面对来势汹汹的无限者，异能局众人同心合力，与无限者斗智斗勇，解决了一次次的危机。然而一心想篡位的周蝶也在蠢蠢欲动谋划了一场更大的阴谋……
2004年某矿区小镇面临动迁，一具被焚烧的女尸出现在警局门前，死状和10年前当地发生的一起恶性未结案件极为相似，即将退休老刑警褚志强和因工作过失被下调到矿区刑侦队的张韬成为同事，合力侦破案件，在小镇动迁的同时也揭开了过往留下的悲剧真相 。
