《更衣人偶坠入爱河第二季》延续了五条新菜与喜多川海梦的青春物语。本季聚焦两人因cosplay结缘后的关系发展：新菜在完成海梦委托的服装制作过程中，逐渐突破自我封闭的世界观，开始主动参与社团活动；而看似开朗的海梦，则在新菜面前展现出对梦想的迷茫与真实脆弱。当校园文化祭筹备启动，班级决定上演原创舞台剧时，海梦被推选为女主角，却因家庭压力萌生退意。新菜发现她偷偷练习人形净琉璃的古老技艺，原来她一直夹在现代流行文化与家族传统继承者的身份间挣扎。两人在深夜空教室的偶遇中坦诚心声，决定将人形净琉璃元素融入舞台剧。随着演出成功，海梦重拾对传统文化的热爱，新菜也终于找到将人形工艺与现代艺术结合的创作方向。第二季以樱花树下两人十指相扣的约定作结，他们决定共同报考艺术院校，在交织着针线与梦想的道路上继续前行。