泽地区被地震毁灭之后，Oliver便从斯塔林城消失了。Diggle和Felicity得知他去了炼狱岛，于是亲自去接他回家。Oliver回来后才发现，斯塔林城的情况比他想象的还要糟糕。Isabel Rochev（Summer Glau）准备恶意收购Queen家族企业集团，Thea拒绝到监狱中探望Moira，Roy试图填补「绿箭侠」消失后的空白。Laurel到地区检察官办公室工作，发誓要抓住万恶的兜帽侠客。与此同时在五年之前的炼狱岛上，Oliver、Slade和Shado陷入绝境。

第二季中，他们将找到一个不太可能的盟友来摧毁里顿豪斯，这是一个有计划改变历史和重塑现实的致命组织。尽管露西的家人在几个世纪以来一直是里顿豪斯的一部分。他们仍然尽一切努力不影响过去，他们将访问1692年，1917年，1941年，1981年以及更多具有里程碑意义的年份。进一步接触玛丽•居里、赫迪•拉马尔、威廉•伦道夫•赫斯特等其他许多历史上有影响力的人。故事开始于，逃离梅森工业爆炸后，怀亚特和卢弗斯将母舰带回一战期间的法国战场，设法从里顿豪斯救出露西。露西招募了著名的法国科学家玛丽•居里，帮助挽救一名受伤的美国士兵的生命，却意外得知这名士兵便是露西的曾祖父，里顿豪斯的领袖。20世纪50年代，时空小组在追赶里顿豪斯时，将与第一位非裔美国纳斯卡车赛车手温德尔•斯科特合作。1941年，当里顿豪斯的特工偷走了《公民凯恩》的唯一副本时，时空小组将与电影明星、发明wifi的科学奇才赫迪•拉马尔联手取回它。

2016年，梅森集团秘密集结了一支科研团队，研制出两台时间机器。然而在不久后的一天夜里，一群恐怖分子闯入了研究基地，挟持团队核心人物安东尼·布吕尔，并驾驶被称为“母船”的时间机器回到了过去。梅森集团遇袭事件惊动了美国国土安全部，政府方面立刻着手干预此事，袭击者的真实身份很快便被查明：为首的恐怖分子名叫加西亚·弗林，是前美国国家安全局特工，因家人在不明原因的事故中丧生而被认为有严重的心理障碍。他的目的明显是要驾驶时间机器回到过去，破坏美国的历史，并以此来报复社会。在美国国土安全部的协助下，梅森集团集结起了一支三人小分队，准备驾驶另一台被称为“救生艇”的小型时间机器返回过去，阻止弗林的举动，他们包括：历史学教授露西·普雷斯顿，她将为小队提供历史学方面的建议；三角洲特种部队军官怀亚特·洛根，负责团队安全和抓捕工作；以及科学家卢夫斯·卡林，梅森集团仅存的一位时间机器驾驶员。梅森集团追踪“母船”的中央处理器信号，发现弗林返回了1937年5月6日——兴登堡号空难发生的日子。