Второй сезон «Узника времени» начинается там, где финал первого оставил зрителя в полном недоумении. Сатору снова просыпается в своем теле, но это не его прошлое и не его настоящее. Он застрял в странной петле, где каждое утро начинается с одного и того же дня — дня, когда его мать впервые привела в дом Кайи. Но есть одно жуткое отличие: Кайя здесь нет. Вместо него в комнате стоит пустая детская коляска, а все соседи утверждают, что Сатору всегда был единственным ребенком. Мир вокруг него будто переписан, но шрамы на руках от прошлых прыжков во времени остались. Сатору понимает, что его вмешательство в прошлое не исправило линию времени, а создало новую ветку, где Хинадзуки не погиб, но исчезла сама причина, по которой он начал путешествовать. Теперь ему предстоит разобраться, что произошло на самом деле: кто стер Кайю из реальности и почему время ведет себя как сломанная пластинка.
Постепенно Сатору обнаруживает, что он не единственный, кто помнит оригинальную версию событий. В его школе появляется тихая девочка с повязкой на глазу, которая шепчет ему на ухо фразы, которые мог знать только Кайя. Она утверждает, что пришла из «сломанного времени» и что настоящий убийца все еще жив, но теперь он охотится не за детьми, а за самим Сатору. Параллельно выясняется, что способность возвращаться в прошлое имеет цену: каждое перемещение стирает часть воспоминаний у тех, кто остался в исходной линии. Мать Сатору начинает забывать его лицо, а друзья из прошлого — их общие приключения. Чтобы спасти всех, Сатору приходится нарушить главное правило путешественника — не встречаться с самим собой. В финале он сталкивается с альтернативной версией себя из линии, где Кайя выжил, но стал монстром, и теперь этот двойник хочет уничтожить все реальности, кроме своей. Сатору делает невозможный выбор: он жертвует своей способностью, чтобы заморозить время навсегда, оставляя только одну ветку — ту, где Хинадзуки жива, но он сам никогда не узнает, кем был.