Après avoir répondu à un signal de détresse de l'U.S.S. Enterprise, la saison 2 retrouve l'équipage de l'U.S.S. Discovery s'associe au capitaine Christopher Pike dans une nouvelle mission pour enquêter sur sept mystérieux signaux rouges et sur l'apparition d'un être inconnu appelé l'ange rouge. Alors que l'équipage doit travailler ensemble pour démêler leur signification et leur origine, Michael Burnham est obligé de faire face à son passé avec le retour de son frère séparé, Spock.