秦风（刘昊然饰）接到唐仁（王宝强饰）的邀请来纽约参加其与阿香的婚礼。壕气逼人的唐仁迎接秦风，极尽招摇。岂料“婚礼”是唐仁为巨额奖金而参加的世界名侦大赛，比赛的内容是寻找杀害唐人街教父七叔的孙子的兇手。受骗的秦风怒极欲走，却被纽约华人刑警陈英送来的讯息所吸引。七叔孙子的死法离奇，寻人上升为悬赏缉兇。“名侦探”们各显“其能”，鸡飞狗跳。

众人调查的同时另一起案件发生，作案手法极其相似。原本锁定的兇手竟有了不在场证明，秦风不禁对自己的推理产生了怀疑。第三起案件发生连环案件。秦风、唐仁二人再次披挂，摆脱各路纠缠，闹翻纽约，几欲接近真相。第四起，与兇手失之交臂，诡计呼之欲出。真兇伏法，动机令人不寒而慄。看似完美结案的背后却隐藏着另一个发人深省的谜题。

在《唐人街探案》上映之时，导演陈思诚便透露过将会拍摄第二部和第三部。他希望把《唐人街探案》这个IP打造成中国的“福尔摩斯”，华人自己的侦探形象。而关于影片中的角色，陈思诚都按照编年史的套路给他们做了人物小传，在第一部中很多没有深挖的人物背景来历大都会在续集里体现。陈思诚想通过“唐探”系列的商业外衣，来包裹着深层次的主题和文化元素输出。

《唐人街探案2》在场景的选择上将时代广场、麦迪逊大道、中央车站、唐人街、第五大道等纽约地标性景观都拍摄入镜。在纽约时代广场，片方更是花费300万美金拍摄出“警车追马车”的场景。

2015年12月，导演陈思诚携刘昊然等主演来到上戏《一年级》大学季里选角。

2017年8月9日，《唐人街探案2》在美国纽约开机拍摄，并宣布定档2018年2月16日（大年初一）春节档中国内地上映。10月16日，该片在纽约杀青。10月23日，该片国内部分在北京正式开机。10月30日，《唐人街探案2》全部杀青。

2017年9月26日，剧组在纽约时报广场拍摄片尾舞曲。8月18日，片方首次曝光主演刘昊然剧照和两张《唐人街探案2》海报，并宣布定档2018年春节档。9月10日，美国电影媒体《好莱坞报导》对《唐人街探案2》进行了报导。9月12日，片方发布唐仁、秦风二人剧照并发布国际版海报。10月24日，剧组在北京的摄影棚举行媒体探班。11月7日，剧组发布秦风、唐仁二人再会“阿香”剧照。11月9日，片方曝《唐人街探案2》“大跌眼镜”主演阵容海报。12月5日，剧组在北京举办“嗨翻纽约”主题发布会。12月19日，剧组发布了一组“嗨翻纽约”的海报。12月21日，发布“弄喜纽约”特辑。12月27日，剧组发布主题曲《Happy扭腰》MV。

2018年1月9日，发布一套“世界名侦探”版海报。1月11日，片方发布《唐人街探案2》预告片。1月22日，发布大吉大利海报。1月25日，片方曝《唐人街探案2》电影动作特辑。2月1日，片方发布拜年歌《粉红色的回忆》MV。2月5日，片方发布“团团圆圆”版海报。

该片延续了前作不断反转的推理剧情，同时包含过年气氛的合家欢喜剧元素。影片好口碑的持续发酵，让影片长线发力，纽约实地拍摄，国际化阵容，加上和美国工会的完美合作，让影片的国际化气质相比第一部明显更多。影片与第一部一样，除了密集的笑点，扎实的推理故事也让观众津津乐道。影片中还涉及一些专业的推理名词，如麦当劳三要素、洛卡德物质交换原理、曼哈顿计量法等等都成了观众走出影院后要“补课”的内容。（1905电影网、网易娱乐评）