Appelée sur les lieux d'une collision entre une voiture et un train de banlieue, l'équipe de Bones fait la connaissance de sa nouvelle patronne, Camille Saroyan, une ancienne petite amie de Booth. Camille et Booth renouent avant de se séparer dans l'épisode 12, "Fin de partie", mettant à nouveau en scène le tueur en série Howard Epps. C'est également dans cette deuxième saison qu'apparaît le Fossoyeur, un personnage récurrent de la série jusqu'à la saison 6. Enfin, Angela, l'infographiste de l'Institut, qui est aussi la fille de Billy Gibbons, du groupe ZZ Top, entame une relation avec l'entomologiste Jack Hodgins. Le corps d'une femme enceinte a été retrouvé dans la baie du Delaware. Booth et Brennan examinent la victime, vraisemblablement Carlie Richardson, qui était portée disparue depuis près d'un an déjà. Les premiers soupçons se portent sur le mari de Carlie, séducteur impénitent, qui accumulait les conquêtes et qui prend la fuite en voyant les policiers...