《OCTO～感情搜查官心野朱梨～第二季》延续前作剧情，讲述了一名来自泰国、涉嫌杀人的嫌疑犯。他能够看见事物和地点残留下来的情绪，这与主人公心野朱梨在父母遇害后获得的能力十分相似——朱梨可以看见他人情绪所呈现出的色彩。
回到警视厅后，朱梨迎来了新的搭档。然而，刚刚找回情感的姐姐却突然失踪，并因涉嫌杀害熟人而遭到通缉。为了证明姐姐清白，朱梨展开调查，却发现姐姐的案件与另一宗案件逐渐交织在一起。能够看见人类情绪的刑警，与能够看见物品残留情感的嫌疑犯，由此展开了一场前所未有的感情搜查。
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