《阿优之兔智来了2》的故事延续《阿优之神奇萝卜》系列，故事讲述的是阿U和他的小伙伴们看守的那颗巨大的超级萝卜有天突然变小了，博士怀疑是巨石阵的土壤含有某种只对大萝卜有作用的特殊物质，而现在这些物质已经受到了破坏，大萝卜得不到营养开始萎缩。博士推测萝卜岛周围的岛屿上一定还有同样的土壤，可以让大萝卜恢复原状。孩子们主动要求承担这个寻找土壤的任务，为了帮助大家，博士送来一只名叫兔智的机器人，它不仅智慧超群，还拥有各种能力，在保护萝卜的过程中发挥了重要作用。但是兔菲依旧不放弃自己的梦想，他带领手下跳跳和甩耳开着飞行器一路跟随阿U他们，发誓要得到超级萝卜。
在一次凤凰城赛车大奖赛期间，消失二十年的东方巨兽武罗再度现身，给城市带来了巨大的灾难和恐慌。武罗在袭击中受伤，躲进山洞休养。年轻赛车天才张小蚤，因过于自信，带领四人小队冒险偷袭受伤的武罗，反而引发了更严重的危机。面对打击，张小蚤在武器专家赖道张的帮助与激励下，不仅提升了战斗力，也找回了失去的自信。在武罗即将摧毁凤凰城的生死时刻，张小蚤挺身而出，力挽狂澜，成功拯救了全城，最终成为新一代的城市英雄。
这个星球被DS（达摩克里斯）科技军队占领，强AI（人工智能系统）是这个军队的首领。反抗AI和DS的鹰隼部队，对疯狗镇（DS试验场）进行肃清。原为疯狗镇电工却拥有既视感（短暂预测未来）的马三、神秘女子洛凝和改造人翎以及黑客小海一同反抗并逃亡。疯狗镇的主人（“神父”莫比）乘火箭逃离殖民星球，疯狗镇的众人即将被火箭烈焰活活烧死，马三为救众人连接了AI天眼卫星，成功阻止神父并和众人逃出了疯狗镇，这一举动暗示马三可能来自DS，马三也开始对既视感的来源产生怀疑？ 众人来到被一群末世难民占领的废弃驿站，这里的首领封子昂认出马三，称呼他为长官，随即自愿帮助马三找回记忆，但殊不知，这只是一场阴谋的前奏……
讲述了“第二模式”app，是一款能让人拥有超能力的软件。性格懦弱的高中生叶秋的无意之中收到了试玩邀请，获得了听见心声的能力，而他的妹妹叶紫也因为被变态杀人狂袭击而受了重伤。叶秋决定用“第二模式”知道对方心声的能力查出真凶。拥有能力的还有艾思和陈子墨。
