Nesta segunda Semifinal concorreram os outros 12 dos 24 concorrentes vindos da votação on-line. Da Semifinal, apenas 6 concorrentes ganharam "passaporte" para a Grande final. A distribuição dos artistas por cada Semifinal, bem como a ordem de actuação, foram conhecidas a 1 de Fevereiro de 2010. O resultado das Semifinais com o alinhamento da canção mais votada à menos pontuada em cada Semifinal não será revelado antes da grande final. Após o encerramento das votações e da homenagem a Rosa Lobato de Faria, e antes da divulgação dos apurados houve os habituais directos a partir da "Green Room" para saber as sensações dos artistas, com Sérgio Mateus a ser novamente o repórter. Foram então divulgados os 6 apurados, por envelopes abertos aleatoriamente. Mais uma vez, a ordem de saída dos envelopes determinou a ordem de actuação na Final, que são para todos as posições pares. Após a abertura do 3º envelope, actuou José Cid com algumas músicas, nem todas apresentadas no Festival da Canção. As músicas interpretadas por José Cid foram, por esta ordem: "No dia em que o Rei fez anos" (1974), "A Rosa que te Dei" (1996), "O meu piano" (apresentada no Festival em 1978), "Cai Neve em Nova Iorque", "Um grande, grande amor" (apresentada no Festival em 1980). Após esta actuação, foram divulgados os restantes 3 finalistas. Após todas as canções apuradas serem reveladas, foi o fim da Semifinal, com a subida ao palco dos 6 apurados. A segunda semifinal do Festival da Canção, conseguiu, em termos de audiências televisivas, valores ligeiramente superiores aos registados na terça-feira, na primeira semifinal. O Festival da Canção 2010, segunda semifinal figurou na tabela dos 15 programas mais vistos do dia, mais precisamente no 11.º lugar. Obteve no total 7,0% de rating e 20,0% de share. Na terça-feira, a primeira semifinal obteve valores muito próximos: 7.1% de rating e 19.1% de share. Com fundo a salmão, as canções apuradas: