藤原拓海由于不败的战绩，必然会受到新的挑战。 《头文字D》的第二部着重突出拓海的成长，当然不乏激烈的挑战。最经典的要数赤诚和依吕波山路两位老大的比拼。年轻的拓海在爱情上触了礁，在输给帝王车队的lanEvo 3后，拓海遇到了人生的挫折，对自己和AE86产生了怀疑，AE86真的有足够的实力吗？ AE86的重生来自拓海的爸爸文太，他为AE86改装了赛车用引擎。同时，拓海遇到了同样是AE86的强劲对手秋山涉。有意思的是比赛规则是在同一赛道两车来回追赶，直到其中之一能超越对方为止，既要技术又考耐力。胜利让拓海继续接受这辆AE86和重拾信心回到车手的生涯。
源内苍（日笠阳子 配音）是一名十分平凡的高中一年级女生，一天，她收到了一个神秘的包裹，拆开了包装，出现在小苍面前的，是名叫“Frame Arms Girl”的小型机器人轰雷（佳穗成美 配音）。轰雷可不是一般的机器人，她拥有着自我的意识，能够通过学习人类的感情与战斗方式而不断地自我进化，就这样，小苍和轰雷的同居生活拉开了帷幕。 除了轰雷外，还存在着别的机甲少女。个性十分傲娇的短剑（绫濑有 配音）、性格单纯但拥有着广袤的知识的闪燕（长江里加 配音）、行事大大咧咧但充满了正义感的迅雷（桦山南 配音）、没有一丝感情沉默寡言的骨姬（山村响 配音），在轰雷之后，她们接二连三的出现在了小苍的身边。
突如其来的科技文明，让战争迷雾笼罩着九州大陆全境，魔法与科技的奇妙组合成为君王心中统御天下的王道。然而，从太古时期便销声匿迹的古老神符，它们诡秘的力量在历史尘埃的阴暗面里，悄无声息的操控着整个大陆的命运
