本劇為2022年夏季檔播出的《OCTO～感情搜查官 心野朱梨～》的續篇。飯豐萬理江飾演的主角心野朱梨，能夠看穿每個人內心的感情色彩。影山優佳在新一季中飾演朱梨的新搭檔瀧澤美空，在前作中飾演朱梨搭檔風早涼的淺香航大也將繼續出演。

在第二季中，故事舞台轉移到了警視廳，朱梨與一名可以看到物體和環境所殘留感情的嫌疑人對峙。此外，朱梨的姐姐恢復了健康之後突然失踪，並因涉嫌殺害熟人而被通緝。為了證明姊姊的無辜，茱梨繼續進行調查。然後是兩起交錯事件的真相……「能看見他人感情的刑警」與「能看到物體殘留感情的嫌疑犯」共同展開搜查的序幕即將拉開。

東神奈川署的刑警心野朱梨（飯豐萬裡江）擁有一種特殊的能力，她能夠看到對方眼中所流露出的情感色彩。13歲那年，她遭遇了父母被殺的慘劇。正是在那時，她看到了兇手的眼睛，從此便獲得了這種能力，而她的姐姐紫織（松井玲奈）則失去了情感。
心野朱梨與從警視廳調來的精英風早涼（淺香航大）一起揭露了兇手的真實身份，案件得以解決，姐姐紫織也找回了失去的情感。

兩年後，為了調查“某起事件”，心野朱梨被調至風早涼所率領的警視廳搜查一課八系。在八系裡，刑警瀧澤（影山優佳）從風早那裡聽說了心野朱梨的能力，並與她組成了新的搭檔。

在此期間，心野朱梨和瀧澤一起對傷害事件的嫌疑人時田裡菜（若月佑美）進行了審訊。時田裡菜因涉嫌用利器刺傷前偶像組合成員朝比奈慶太（水石亞飛夢）而被捕。朝比奈慶太品行不端，曾被通報對女性性騷擾和暴力行為。在審訊中，時田裡菜坦白自己也曾遭受朝比奈慶太的性騷擾，並表示希望他能道歉。

然而，心野朱梨從時田裡菜的眼中看到的卻是代表「期待」的橙色，並未感受到她對朝比奈慶太的憤怒或怨恨。那麼，隱藏在「期待」這情感背後的時田裡菜的真實犯罪動機究竟是什麼？而風早涼將心野朱梨召到警視廳的理由又是什麼？

朱梨（飯豐萬裡江）負責審問殺人事件的泰國嫌疑犯克里特（Great）。克里特堅稱自己無罪，並聲稱自己具有讀懂物體殘留感情的能力。風早（淺香航空大）將同樣具有讀取人類感情色彩能力的朱梨引薦給了克里特。面對茱梨的審訊，克里特透露了一件出人意料的事…

同時，茱梨和瀧澤（影山優佳）審訊了傷害事件的嫌疑犯矢田部（淵上泰史）。矢田部攜帶利器闖入母校並大肆破壞，體育教師高橋（加瀨信行）因此身受重傷陷入昏迷。矢田部供述其犯罪動機是看到社交媒體上有關高橋對學生實施體罰的帖子，所以要對其進行製裁。從矢田部的視角看，高橋顯示的是代表「信任」的黃綠色，茱梨對此認為很違和。

此時，一段偷拍高橋對學生進行體罰的影片被傳開。社群媒體上出現對學校未處理體罰事件的譴責，以及對矢田部表示同情和讚揚的聲音。矢田部在審訊中面帶從容的微笑，表示自己「只是做了大家希望做的事」。然而，朱梨從矢田部身上感受到的是代表「不安」的綠色。朱梨認為矢田部有所隱瞞。學校攻擊事件的兇惡犯的真實目的究竟是什麼！？

朱梨（飯豐真理惠）接受了警方的調查。紫織（松井玲奈飾）參加的犯罪被害人自助團體的代表二見（和田光沙飾）被殺，紫織成為重要證人。監視器拍下了紫織離開案發現場的身影，之後紫織就失蹤了。朱梨在調查中作證說，沒有從紫織那裡看到過導致殺意的感情色彩……。

同時，茱梨和瀧澤（影山優佳飾）開始調查殺人事件的嫌犯染谷夏帆（佐藤玲飾）。夏帆殺害的是與經營IT企業的丈夫染谷迅（落合基樹飾）有染的前台打工人員成田柚季（景井雛飾）。夏帆殺了柚季後，回到家又用刀刺了迅。夏帆受訪時表示，錯在柚季，她至今依然愛著丈夫。在夏帆眼中，茱梨看到的是「恐懼」的感情——綠色。

朱梨和瀧澤去拜訪自己家療養的迅。迅雖然反省說妻子犯了罪都是自己的錯，但一提到柚子季的話題就“憤怒”，一提到夏帆就表現出“輕蔑”的感情。聽他們說，迅和夏帆互相思念著對方，也找不到夫妻關係不好的證據……。這對夫婦隱藏的秘密是——！?

 朱梨（飯豐萬里江）和瀧澤（影山優佳）接手某起殺人事件，正在訊問邊見悠哉（中尾暢樹）。受害者是被害者悠哉的情人長谷川茉莉央（優美美青）。她是被類似繩子的東西勒死的。事件當天，有人目擊在水族箱約會的茉莉央和悠哉發生了爭吵。

調查，悠哉表示自己和茉莉中已經訂婚關係很順利，不願意透露吵架的原因。此外，悠哉主張茉莉中被殺的時刻自己在家中有不在場證明，但並沒有與同居的父母碰面。茱莉在悠哉的眼神中看到了「悲傷」的藍色，他迫切希望盡快抓住兇手。而當話題轉到父母時，悠哉的眼神變成了代表「不安」的綠色。

茱梨和瀧澤去了悠哉的家，聽了悠哉的父母恭平（小林隆）和環（清水美砂）的說法。關於事件當天的行動，恭平說女兒一個人去露營了，環因為早早睡覺沒看到悠哉。朱梨看到的恭平的顏色是代表「不安」的綠色，環的顏色則是代表「恐懼」的深綠色和代表「憤怒」的紅色。

朱梨和影山在茉莉央的公司調查，聽取同事的證詞，得知茉莉央對於與悠哉的婚姻感到迷惘。在此期間，用於殺害茉莉的凶器登山繩被發現，並且確認那是恭平的東西。悠哉和茉莉央，以及他們的父母之間，隱藏的扭曲關係究竟是──！？

朱梨（飯豐真理惠）和瀧澤（影山優佳）作為交通事故的證人對大學生寧寧（中田青渚）進行調查。某天晚上，公司職員涉谷（水間龍飾）被卡車撞死。澀谷被寧寧的同學兼交往對象蓮沼（福松凜飾）推到了馬路上。根據寧寧的證詞，她在案發當晚被澀谷搭訕一起喝酒，差點被帶到飯店。蓮沼也趕來了。

接著，茱梨和瀧澤開始調查蓮沼。蓮沼否定了殺意，說澀穀不原諒對寧寧動手的澀谷，為了抓住他不小心把他推開了。

朱梨在各自的調查中，從寧寧那裡看到了「後悔」的顏色，從蓮沼那裡看到了「焦躁」的顏色。

之後，在寧寧和蓮沼就讀的大學打聽，意外的事實被判明了－－！?

朱梨（飯豐萬裡江）與風早（淺香航大）一同聽取了克里特（Great）的陳述。在被捕之前，克里特曾與紫織（松井玲奈）見過面。他透露自己早就知道紫織與茱梨的事情，這次是專程去見紫織的，然而…

同時，朱梨和瀧澤（影山優佳）作為某起交通事故的調查人員，開始對大學生梅本寧寧（中田青渚）進行詢問。寧寧態度傲慢地應對調查。

某天晚上，公司職員渋谷健吾（水間龍）被卡車撞死，監視器畫面顯示渋谷被大學生蓮沼太一（福松凜）推到了車道上。蓮沼是寧寧的同級生，同時也是她的交往對象。

根據寧寧的證詞，事件當晚她被渋谷搭訕後一起喝酒，但後來渋谷試圖將她帶進飯店，幸好蓮沼及時趕到。

隨後，朱梨和瀧澤對蓮沼進行了審問。蓮沼否認了殺人意圖，堅稱自己只是無法容忍渋谷對寧寧動手動腳，想要抓住他，不慎將其推了出去。

在分別的審訊中，朱梨從寧寧的眼神中捕捉到了一絲“悔意”，而在蓮沼的臉上則看到了“憤怒”。之後，在對寧寧和蓮花山所在的大學進行調查時，一個出人意料的事實浮現了水面—— ! ?

在朱梨（飯豐萬裡江）、瀧澤（影山優佳）和風早（淺香航大）的注視下，克里特（Great）試圖解讀二見（和田光沙）謀殺案遺留下來的手杖中的「殘留感情」。此外，克里特提出前往案發現場以獲取犯人的線索。

朱梨和瀧澤對傷害事件的嫌疑犯·設樂優吾（西山潤）進行了審訊。在美容專業學校學習化妝的設樂，供述了他的動機是因為他一直討厭同校的藤原大貴（堀家一希），並企圖殺害他，於是用剃刀割傷了他的臉並刺傷了他的背部。在審訊中，設樂供述了以上動機。朱梨從設樂身上看到了代表「厭惡」的紫色。他的供述與所看到的顏色並無矛盾，而且有其他學生目擊了事件，似乎可以確定設樂就是犯人。儘管如此，朱梨卻感到有些不對勁。

茱梨和瀧澤前往案發現場--美容專業學校進行調查。學生們當時都在為即將舉行的美容大賽努力製作作品。指導設樂和藤原的教師·中野表示，設樂是個非常優秀的學生，而且設樂和藤原的關係很好。從了解兩人的學生那裡也只能得到他們關係親密、是相互切磋的好競爭對手。

朱梨和隆澤從康復中的藤原那裡聽取了情況。藤原主張自己對於被設樂攻擊的原因毫無頭緒。朱梨從藤原身上看到了代表「不安」和「恐懼」的綠色。

設樂為什麼要攻擊藤原？朱梨逐漸揭開了事件的出人意料的真相——！？