A segunda temporada começa após Rick e o grupo de sobreviventes escaparem do CCD. Eles decidem que o Fort Benning será o seu próximo destino. Ao longo do caminho, eles encontram um engarrafamento de veículos abandonados na Interestadual 85. O grupo saqueia vários veículos, mas é forçado a esconder-se debaixo deles quando uma multidão de caminhantes se aproxima. Um dos caminhantes persegue Sophia Peletier, filha de Carol Peletier, que tem 12 anos de idade. Sophia foge
para a floresta, mas continua sendo perseguida por caminhantes. Rick encontra-a, mas perde-a novamente depois de ir despistar os caminhantes. Durante a busca por Sophia, perdida na floresta, um caçador chamado Otis atira acidentalmente em Carl. Para obter ajuda para ele, Otis leva Rick e Shane para uma fazenda isolada, de propriedade de um veterinário chamado Hershel Greene, em seguida, se oferece para ir com Shane em busca de suprimentos médicos em uma escola secundária local a fim de salvar a vida de Carl que se encontrava em estado crítico. Depois de fazê-los, Shane fere a perna de Otis e o deixa para ser devorado por caminhantes, para que assim ele possa fugir. Os sobreviventes, em seguida, se fixam na fazenda, enquanto Carl se recupera, tentando conviver com a família de Hershel. Entretanto, segredos perigosos e divergências sobre a liderança do grupo causam tensões, especialmente entre Rick, Lori e Shane. Lori descobre estar grávida, mas não tem certeza se o pai é Rick ou Shane. Além disso, Glenn constrói uma relação romântica com Maggie, a filha mais velha de Hershel. Ele também descobre que o celeiro da fazenda está cheio de caminhantes, que eram membros da família e vizinhos de Hershel. Depois de um ataque de fúria, Shane abre as portas do celeiro e libera os caminhantes para ser exterminados, revelando que Sophia, até então desaparecida, tornou-se uma caminhante e estava no celeiro. Rick relutantemente atira em Sophia e a mata, e Carol assiste a tudo dramaticamente.
Hershel, que acredita que os caminhantes são "pessoas doentes" e era contra o extermínio destes, desaparece. Rick e Glenn encontram-no bebendo em um bar na cidade, como forma de lamentar a perda dos familiares e vizinhos que mantinha presos no celeiro. No mesmo bar, dois outros sobreviventes, Dave e Tony, aparecem e iniciam um diálogo com Rick, Hershel e Glenn. A situação rapidamente fica tensa, e Rick mata os dois homens. Posteriormente, ocorre um tiroteio no bar entre Rick, Hershel e Glenn e outros homens que pertenciam ao grupo de Dave e Tony. O barulho atrai um grande número de caminhantes, e um dos homens, Randall, é ferido e deixado para trás por seu grupo. Rick leva-o de volta para a fazenda, onde eles percebem que Randall é susceptível de revelar a localização da fazenda ao seu antigo grupo. Enquanto Rick e os outros deliberam sobre o que fazer com Randall, um caminhante fere fatalmente Dale Horvath, forçando Daryl a sacrificá -lo. O grupo mais tarde realiza uma busca por Randall, que Shane tinha secretamente liberado e assassinado na floresta. Daryl e Glenn encontram Randall como um caminhante e o matam. Daryl conclui que Randall morreu após quebrar o pescoço, em vez de mordida ou arranhão de um caminhante, reanimando posteriormente.
Enquanto isso, Shane e Rick se confrontam. Shane chamou a atenção de Rick para um problema inexistente, atraindo-o para matá-lo. Rick, ao descobrir as intenções de Shane, o esfaqueia no torso, matando-o. Carl chega bem a tempo de ver Shane reanimar como um caminhante e atira em sua cabeça, matando-o definitivamente. O disparo da arma atrai um grande grupo de outros caminhantes, que rapidamente invade a fazenda e provoca desespero em todos os sobreviventes que lá estão. Na batalha que se seguiu e fuga, Jimmy e Patricia são devorados, e Andrea é deixado para trás. Andrea sobrevive por conta própria e é posteriormente resgatada por uma mulher misteriosa e encapuzada, acompanhada por caminhantes sem braços e mandíbulas. Os restantes sobreviventes se reagrupam. Depois de ouvir sobre o destino de Randall, Rick finalmente revela o que Jenner sussurrou-lhe no CDC: cada sobrevivente está infectado com o vírus andador, que se manifesta só após a morte, e se mordido, a infecção leva a óbito mais rapidamente. A cena final mostra o grupo a questionar a liderança de Rick e no horizonte surge uma prisão abandonada.
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