《太空部队》第二季讲述了内尔德将军和他不被看好的团队在应对人际难题的同时，不得不向新政府证明自己的价值。在重重压力下，这个团队会团结一心还是会分崩离析？毕竟太空部队也只是人类而已。本季伊始，安吉拉等宇航员重返地球，然而他们对月球上发生的往事却三缄其口，视其为不堪回首的记忆。整个太空军也因此承受着巨大压力，新一届美国政府甚至萌生了取消太空军的念头。在马克·内尔德将军及其团队的努力下，他们争取到了四个月的宽限时间来证明太空军的存在意义，但同时也面临着预算遭腰斩、团队人心思动的严峻局面。马克的团队开始四处寻求拯救太空军及其火星项目的办法，他们不仅接待了中国空军将领并达成了中美合作协议，还积极寻找商业赞助，以让火星项目得以暂时维系。与此同时，安吉拉仍在艰难适应回归地球后的生活。作为史上首位踏上月球的黑人女性，她虽被奉为全美英雄，却也是少数知晓月球真相的人之一，巨大的心理压力让她不堪重负，甚至萌生了退出太空军的念头。在接下来的剧情中，挑战接踵而至：第一集，新任国防部长在五角大楼对内尔德将军展开审判，太空部队必须冷静沉着地作证，以保住将军的饭碗；第二集，太空部队面临大幅预算削减，令内尔德将军和马洛里博士惊惶失措，陈博士则努力分析阿里上尉疏远他的原因；第三集，太空部队竭尽全力讨好中国代表团，然而当有人否认登月事实时，马洛里博士难以控制自己的情绪；第四集，太空部队陷入两难，必须做出重大决定：究竟该花时间准备外星人入侵的演示文稿，还是掀起一场团队恶作剧大战；第五集，艾琳正准备参加大学面试，却收到了截然不同的建议，托尼也替太空部队面临新的考验。