《虛構推理》第二季延續第一季制作班底并由Brain's Base繼續擔任動畫制作。故事以自稱"世界第一的戀愛專家"巖永琴子與櫻川九郎為核心，圍繞由超自然現象引發的離奇案件展開。在解決第一季"櫻川家詛咒事件"后，兩人與警視廳特殊搜查科的成員們面臨更復雜的謎題——某座廢棄游樂園接連發生以童話故事為原型的連環殺人案，尸體均呈現詭異的人偶化特征。自稱"童話作家"的神秘兇手通過暗號預告作案，其真實身份竟與九郎背負的家族詛咒存在深層關聯。琴子繼續以"虛構推理"破解超自然現象背后的真相，過程中逐漸揭露其右眼義眼與特殊能力的來源之謎。團隊成員各自的秘密隨案件推進逐步浮出水面，而隱藏在都市傳說中的終極謎題也正悄然逼近。