В основу сериала «Смерть шпионам-2» положены события Великой Отечественной войны - противостояние фашистской разведки и советской контрразведки во время подготовки к ялтинской конференции встреч глав государств-союзников.

Осень 1944 года. Красная Армия уже на пороге Рейха, но это не означает, что Германия смирилась с поражением. Единственной надеждой на победу в войне остается физическое устранение лидеров антигитлеровской коалиции.

В конце октября 1944 года на пограничной железнодорожной станции Кагул случилось чрезвычайное происшествие. В ходе проверки документов, старший лейтенант Кошкин открыл стрельбу по пограничникам. В ходе перестрелки он был смертельно ранен. Умирая, успел сообщить полковнику СМЕРШа , что он - вражеский диверсант, направлялся в военный санаторий с целью встретиться с немецким резидентом. Больше он ничего не успел сказать...

Предсмертное признание лейтенанта всполошило контрразведку. Генерал Полуноченко принимает решение доложить о ЧП прямо в Москву. Из Москвы срочно прибыл спецуполномоченный. Он сообщил генералу о том, что в начале 1945 года в Ялте состоится встреча Сталина, Черчилля и Рузвельта. Стало ясно, что на полуострове действует диверсионный центр, задача которого сорвать переговоры союзников.

Советская контрразведка решает навязать противнику свою игру. По документам убитого Кошкина в военный санаторий отправляется майор СМЕРШа. Он предполагает, что опознавательным знаком для немецкого разведчика послужит коралловая бусина, нашитая на кисет диверсанта. Прибывший на место майор начинает своё расследование.

Молоденькая доярка Катя Матвеева (Евгения Осипова) приехала в Москву из деревни Хацапетовки. Девушка мечтала поступить в институт, чтобы выучиться поварскому искусству и в перспективе стать шеф-поваром в столичном ресторане. Однако ее планам не суждено было сбыться: в вуз она не поступила, к тому же наивная провинциалка стала жертвой кражи. В этот критический момент Катя, которая не собиралась возвращаться домой, знакомится с повесой Димой Булычевым (Кирилл Жандаров). У него тоже непростая ситуация, хотя гораздо более необычная. Его дед-миллионер находится при смерти. Дима – главный наследник, но он получит состояние только при условии, что в течение месяца женится. В противном случае деньги деда будут отданы благотворительному фонду. Таким образом дед хочет образумить внука. Дима делает своей новой знакомой предложение, от которого они оба будут в выигрыше. Из ЗАГСа Булычев приводит молодую жену домой, к родителям – Людмиле Сергеевне (Татьяна Назарова) и Александру Егоровичу (Владимир Стержаков) Булычевым. Но те не в восторге от самозванки, с которой придется делить семейное состояние. Со временем Кате удается положительно повлиять на Диму, как и надеялся дедушка. Булычев осознает, какая прекрасная у него жена, и влюбляется в нее.