《特工卡特》第二季將故事背景轉移至1940年代的好萊塢，佩吉·卡特被調往洛杉磯的SSR分部展開新任務。演員陣容擴大后，多米尼克·庫珀回歸飾演埃德溫·賈維斯，其妻子安娜·賈維斯（洛特·弗貝克飾）以隨性幽默的性格成為佩吉的親密盟友。新加入角色中，惠妮·弗羅斯特（溫妮·埃弗瑞特飾）作為好萊塢影星兼天才發明家，表面光鮮卻隱藏復雜動機；其丈夫卡爾文·查德威克（柯瑞·格魯姆飾）以政商權勢為掩護暗中操控多方勢力。科學家里賈納德·威爾克斯（雷吉·奧斯汀飾）因對零物質的研究與佩吉產生交集，其特殊能力成為關鍵線索。劇情圍繞洛杉磯接連發生的超自然危機展開，佩吉在調查中逐步揭露惠妮與卡爾文夫婦的陰謀，并發現零物質能量失控對人類構成的巨大威脅。新老角色間的信任與對抗貫穿全季，最終在一場涉及科學實驗與權力爭奪的高潮中達成沖突解決。