Pojkens kropp återfanns vid floden Ericht vid Cally Bridge, nära Blairgowrie, omkring 12:35.
Han hade rapporterats saknad från en fastighet i det närbelägna Milton av Drimmie området vid 11:15.
Polisen, brandmän, en vattenräddningsenhet och flygambulans var inblandade i sökandet. Inga detaljer om barnets identitet har släppts.
En talesman för polisen i Skottland sade: "Omkring 11:15 idag fick polisen i Perthshire en rapport om en tvåårig pojke som saknades från en fastighet i Milton i Drimmieområdet, nära Bridge of Cally, i Perthshire.
"Officers inledde omedelbart en fullständig sökning i området, med hjälp av polisen Skottland helikopter och Scottish Fire and Rescue Service personal.
"Omkring 12:35 var barnet beläget i floden Ericht, nära fastigheten. Han avlägsnades från vattnet av brandpersonal och behandlades av sjukvårdare, som hade varit med vid platsen med flygambulansen.
"Tragiskt nog överlevde pojken inte. Hans familj stöds av officerare vid denna tid."
Biträdande förste minister John Swinney, som är MSP för Perthshire North, uttryckte sin sympati för familjen.
Han twittrade: "Hjärtiga nyheter från floden Ericht vid bron i Cally. Mina djupaste sympatier till alla inblandade."
Lokalfullmäktigeledamoten Liz Grant, som är provost i Perth och Kinross, sade: " Det kommer att bli helt förödande för familjen och samhället.
"Det är ett mycket litet samhälle. Bryggan i Cally är en liten by.
"Floden Ericht är snabb, floderna kommer snabbt ner genom det området, särskilt vid den här tiden på året."
En tvåårig pojke har hittats död i en flod efter att ha rapporterats saknad i Perthshire.