"Dinosaur King Season 2" setzt die Abenteuer der jungen Dinosaurierforscher Max, Rex und Zoe fort, die im Besitz magischer Dino-Karten sind, mit denen sie Dinosaurier beschwören und kontrollieren können. Die zweite Staffel führt die Protagonisten in eine neue Dimension, in der sie auf die Alpha Gang treffen, eine Gruppe von Antagonisten, die ebenfalls Dinosaurier kontrollieren und die Weltherrschaft anstreben. Die Alpha Gang wird von Dr. Z angeführt, der mithilfe eines mysteriösen Geräts, des Cosmos Stones, die Macht der Dinosaurier für seine eigenen Zwecke nutzen will.

Die Handlung dreht sich um den Wettlauf zwischen den Helden und der Alpha Gang, um die verbleibenden Cosmos Stones zu finden, die über die Zukunft der Erde entscheiden. Jeder Stein repräsentiert ein Element – Feuer, Wasser, Erde, Wind, Licht und Dunkelheit – und besitzt immense Kräfte. Die Suche nach den Steinen führt die Gruppe in verschiedene Epochen und Orte, darunter prähistorische Landschaften und futuristische Städte, wo sie auf neue Dinosaurierarten und Herausforderungen stoßen.

Max, Rex und Zoe werden von ihren treuen Dinosauriern unterstützt: Chomp, ein Tyrannosaurus Rex, Ace, ein Triceratops, und Paris, ein Pteranodon. Im Laufe der Staffel entwickeln sich die Fähigkeiten der Dinosaurier weiter, und die Freundschaft zwischen den Kindern und ihren Dinosauriern wird auf die Probe gestellt. Gleichzeitig müssen sie sich mit den Machenschaften der Alpha Gang auseinandersetzen, die immer wieder versucht, die Steine zu stehlen und die Kontrolle über die Dinosaurier zu erlangen.

Ein zentrales Element der Handlung ist die Entdeckung eines uralten Geheimnisses, das mit den Cosmos Stones und der wahren Natur der Dinosaurier verbunden ist. Dieses Geheimnis führt zu einer größeren Bedrohung, die sowohl die Helden als auch die Alpha Gang dazu zwingt, ihre Prioritäten zu überdenken. Die Staffel endet mit einem dramatischen Finale, das die Zukunft der Erde und das Schicksal der Dinosaurier in die Waagschale stellt.