《金田一少年事件簿R第二季》讲述名侦探金田一耕助的孙子金田一一和青梅竹马的好友七濑美雪等人解决一个个疑案的故事。金田一少年事件簿R改编自天树征丸原作，漫画家佐藤文也作画的著名长篇推理漫画「金田一少年事件簿」。

在寒冷的北海道旭川市某处，生活着以美人自居的大小姐九条樱子（伊藤静 配音）。除了有些自恋外，樱子还有用死尸骨头制作标本的怪癖，其对于验尸更有着较深的学识。也许正是对尸体、骨骼那有着近乎偏执的异乎寻常的喜爱，让樱子接二连三卷入各种匪夷所思的死亡事件中。在此过程中，普通高中生馆胁正太郎（榎木淳弥 配音）也被樱子牵着鼻子跑来跑去，见证着每一个案件被侦破的瞬间。对于死者来说，恰恰因为有了樱子这样的怪人，才让他们的冤屈得以昭雪……本片根据太田紫织的同名轻小说改编。

故事发生在一个虚构的世界之中，魔神即将从沉睡之中苏醒，世界将因此而成为鲜血和火焰的海洋，为了击败魔神使其再度沉睡，六名勇者被神意挑选了出来，他们的身上会出现花朵的纹章作为标识，人们称他们为“六花勇者”。然而，这一次，被选出的勇者却有七人，这也就意味着，性格奔放开朗的娜谢塔尼娅（日笠阳子 配音）、个性冷淡沉默寡言的芙蕾米（悠木碧 配音）、坚强的莫拉（佐藤利奈 配音）、拥有超高智商的汉斯（铃村健一 配音）、傲娇毒舌的茶末（加隈亚衣 配音）、成熟稳重的戈尔道夫（内山昂辉 配音）和胆小的洛洛尼亚（金元寿子 配音），在这些人之中，存在着一个叛徒。