都市传说之女第二季在美国FBI研习期间，来自日本的音无月子（长泽雅美 饰）名声大震，荣登时代周刊头条，还与美国总统亲切会晤。与之形成鲜明对比的，则是月子的老上司警视厅搜查一课刑警丹内市生（竹中直人 饰）得到了丹内组解散的通知。沮丧的丹内从荣升警视总监的武重治（伊武雅刀 饰）口中得知，他有幸受总监直接领导，还没等他高兴多久，却发现自己被分在新成立的非科学事件搜查小组（UIU）担任组长，而这个小组正是在载誉回国后的月子拜托总监成立的。在此之后，丹内、柴山俊也（平山浩行 饰）、擅长电脑网络的滨中彩乃相继报到，此外还少不了追求月子的警视厅鉴识课警员胜浦洋人（沟端淳平 饰）。 富士山树民、外星人、鬼娃娃花子、三亿日元劫案，各种各样有趣诡异的都市传说和奇怪案件接连发生，顽皮的月子和伙伴们再度登场……