Grâce à leur taux d'élucidation élevé, l'agent Al Burns et Carrie Wells intègrent la très prestigieuse section d'élite new-yorkaise des crimes majeurs. Les voici en charge des dossiers les plus complexes et les plus sensibles. Qu'il s'agisse de l'enlèvement d'une enfant, d'une enquête sur un gang de braqueurs, du meurtre d'un homme d'affaires, le tandem côtoie en permanence le danger. Par ailleurs, Carrie en apprend un peu plus sur son passé et sur la mort de sa soeur. Après le départ de trois personnages phares de la saison 1 (Mike Costello interprété par Michael Gaston, Nina Inara par Daya Vaidya et Roe Saunders par Kevin Rankin), "Unforgettable" trouve dans cette saison 2 un nouveau souffle, avec des scénarios encore plus solides. Carrie met, cette fois, sa vie en jeu en enquêtant sous couverture. Elle se mêle à un groupe de braqueurs de banques pour tenter de démasquer le leader des criminels. Jusqu'à présent, celui-ci est toujours parvenu à garder son identité secrète. Les malfrats ne font guère confiance à la nouvelle venue...