Câu chuyện trong bộ anime Đại Chiến Titan Phần 2 kể về một thảm họa lớn đối với toàn nhân loại, khi đó con người bị tấn công dưới sự săn đuổi bởi những kẻ săn mồi khổng lồ, bí ẩn được gọi là Titan, chúng bắt đầu tấn công và ăn thịt để thỏa mãn thú tính bên tỏng, vì thế mà tính mạng của nhân loại luôn bị đe dọa. Trng khi đó ba bức tường hùng vĩ là: Wall Maria, Rose và Sheena đã mang lại hòa bình và sự bảo vệ cho nhân loại trong hơn một trăm năm, cũng chính nhờ những bức tường này đã ngăn chặn được xâm lăng của những quái vật được gọi là Titan. Tuy nhiên, hòa bình đó đã bị phá vỡ khi Colossus Titan và Titan bọc thép xuất hiện (đó là một trong những tướng lĩnh của Titan) dưới sự mạnh hủy diệt tất cả những gì ngăn cản phía trước, dường như những bức tường cũng không thể ngăn được nữa, và kết quả là chúng đã phá hủy bức tường ngoài cùng, Wall Maria. Bị buộc phải rút lui phía sau Wall Rose, nhân loại chờ đợi đầy nghẹt thở cho các Titan xuất hiện trở lại và phá hủy nơi trú ẩn an toàn của chúng một lần nữa.
Trong khi đó nhân vật chính trong phim là Eren Yeager đã cùng với những người khác của Quân đoàn Huấn luyện 104 vừa bắt đầu trở thành thành viên chính thức của Quân đoàn Khảo sát. Khi đã trở thành một thành viên của quân đoàn thì cũng là lúc mà họ sẵn sàng đối mặt với các Titan một lần nữa, quá trình chuẩn bị của họ bị gián đoạn bởi cuộc xâm lược của Wall Rose, nhưng tất cả không như vậy vì có nhiều bí ẩn được làm sáng tỏ. Khi Quân đoàn khảo sát chạy đua để cứu bức tường, họ khám phá thêm về các Titan xâm lược và những bí mật đen tối của chính các thành viên của họ. Và liệu rằng Eren cùng với Quân đoàn của mình có thể chống lại được sự xâm lược vô cùng mạnh mẽ của Titan để bảo vệ tất cả mọi người bên trong bức tường không?