《无厘头科学研究所第二季》延续了第一季的奇幻风格，讲述了一群拥有独特个性和古怪想法的科学家们，在一个秘密研究所内进行各种天马行空实验的故事。故事背景设定在一个既现代又带有未来科技元素的城市，研究所里充满了各种脑洞大开的发明和实验，充满荒诞与幽默的氛围。
本季剧情围绕研究所成员们试图破解时间旅行的秘密展开。主角李博士是个聪明却总带点迷糊的天才发明家，他与性格直率但热心的助手小杨携手合作。期间，他们遭遇了来自竞争对手“暗影机构”的多次阻挠与陷害，同时还发生了实验失控导致空间扭曲的危机，引发一系列荒诞搞笑的事件。
剧情高潮在于主角团队成功修复时间机器，穿越回过去试图阻止黑暗势力的阴谋。在经历一系列意想不到的困难和挑战后，他们不仅改变了历史中的关键事件，也重新定义了团队成员之间的友谊和信任。最终，研究所恢复平静，但暗示未来还有更多未知的冒险等待着他们。