A segunda temporada de 26 episódios do programa começou em setembro de 19672 com “Amok Time”, que introduziu o ator Walter Koenig como o navegador russo Pavel Chekov, e deu aos espectadores o primeiro vislumbre do mundo natal de Spock, Vulcano. A temporada também inclui episódios notáveis como “Mirror, Mirror”, que introduz o “Universo Espelho”; “Journey to Babel”, contendo a introdução dos pais de Spock, Sarek e Amanda; e o cômico “The Trouble With Tribbles”, que mais tarde seria revisitado em um episódio de Star Trek: The Animated Series e um de Star Trek: Deep Space Nine.
2 - 1Tempo de Loucura Sep. 15, 1967
2 - 2Lamento por Adônis Sep. 22, 1967
2 - 3Nômade Sep. 29, 1967
2 - 4O Espelho Oct. 06, 1967
2 - 5A Maçã Oct. 13, 1967
2 - 6Maquina da Destruição Oct. 20, 1967
2 - 7O Dia das Bruxas Oct. 27, 1967
2 - 8Eu, Mudd Nov. 03, 1967
2 - 9Metamorfose Nov. 10, 1967
2 - 10A Caminho de Babel Nov. 17, 1967
2 - 11O Herdeiro Dec. 01, 1967
2 - 12Os Anos Mortais Dec. 08, 1967
2 - 13Obsessão Dec. 15, 1967
2 - 14Um Lobo entre Cordeiros Dec. 22, 1967
2 - 15Problemas aos Pingos Dec. 29, 1967
2 - 16Os Senhores de Triskilion Jan. 05, 1968
2 - 17Um Pedaço da Ação Jan. 12, 1968
2 - 18Síndrome da Iminidade Jan. 19, 1968
2 - 19Uma Guerra Particular Feb. 02, 1968
2 - 20Retorno ao Amanhã Feb. 09, 1968
2 - 21Padrões de Força Feb. 16, 1968
2 - 22Por Qualquer Outro Nome Feb. 23, 1968
2 - 23A Glória de Ômega Mar. 01, 1968
2 - 24O Computador Definitivo Mar. 08, 1968
2 - 25Pão e Circo Mar. 15, 1968
2 - 26Missão: Terra Mar. 29, 1968