『逮捕しちゃうぞ SECOND SEASON』。2001年4月から9月に放送。全26話。本シリーズではTBSに加えて、系列局のMBSとCBCの3局共同製作となっている。キャラクターデザインは線が少なく制服などの色指定もよりカラフルなものに変更され、『Special』までのセル主体からデジタル主体に移行した。一方、準レギュラーの出演、BGMの流用、以前の出来事の影響が濃厚に現れている描写などが多く、1stからのストーリー上の継続性は徹底されている。主要スタッフもオリジナルビデオ版や『Special』から関わっている者が多い。本シリーズより、テレビアニメでも美幸の目の色が青→紫、夏実の目の色が紫→緑に変更された。他シリーズのオープニングが日常の印象的場面、あるいはイベントの一部を切り取ったような描写であるのに対して、本作のオープニングはほぼ全編がキャラクターの心象風景を描いたものとなっており、歌詞とその場面の映像、オープニング全体の流れと本編での主要キャラの心情変化に相関が見られる。本作はFILE.1での桜など、季節描写が視聴者に明瞭に分かるようになっており、終盤を除いてTBS放送時の現実の季節変化とリンクしていた（警察の夏服への衣替えは6月放送分から）。本シリーズのみ、墨東署の外見が3階建てのようになっているシーンが存在する（他と同様4階建てと分かるシーンもある）。本シリーズで登場する墨東大橋は作中のVICSの地図での表記より駒形橋の位置にあたっている。なお、それより上流の桜橋（劇場版参照）が再建されたかどうかは不明。なお、FILE.1のカーチェイスは橋の北側の墨堤通りを北上しながら行っていたが、その後「北進」を続ける暴走車を墨東大橋前の交差点で包囲しようとしているなど、世界がループしている。FILE.11、FILE.12で登場した災害救助ロボットT-5はテムザックが災害救助や工事用の汎用ロボットのコンセプトモデルとして実際に製作したものであり、パシフィコ横浜で開催された「ROBODEX 2000」でプロトタイプのデモンストレーションが行われている。作中で一般人が携帯電話やPHSに関して会話する場面が挿入されているが、T-5はPHSの電波が届かない状況を想定して、無線LANによる操縦系も開発されている。当時は2001年より販売する予定だったが、腕の把持能力などが実証されておらず、同社は今後用途に応じて開発する旨を表明していた。作中では科学捜査研究所が警察仕様の開発過程に5年間タッチしかなりの予算がつぎ込まれたことになっており、実機で問題となったアームの持ち上げ能力が飛躍的に強化され、キャタピラも大型化している。
ニフティサーブのCBシミュレータでは、各自の発言に対してハンドルを添える事により、誰の発言か識別される仕組みとなっていた。ここで言う匿名チャットはそれを逆手に取り、参加者全員が同じハンドルを設定すれば誰が居合わせているかは判るものの、誰がどの発言をしたかは特定出来なくなると言う仕様を利用したものである（これを更に発展させて、他chからA-8をモニタしている状態からマクロ等を使用して、A-8への移動→発言→元のchへの復帰を瞬間的に行う事で、事実上はA-8に居合わせているのにそれを分らない様にする方法もあった）。霊魂chは「名無しさん」のような参加者全員が同じハンドルを名乗り、匿名で会話するコミュニティのはしりであると言われている。基本的には、ハンドルに霊魂を付ければ誰でも参加可能であった。傾向として1997年前半までは、FSHISO (現代思想フォーラム)や、電子掲示板スピリット（こころ）のコーナー(BBS#8)のカラーが濃く、思想、宗教、教育などの話題で盛り上る事が多かった。また、これ以外にも情報技術、政治、経済などが多く話題にのぼり、世間話中心であった他のchとは一線を画していた。ただし、匿名性を利用して長文テキストや連続改行を延々と送信したり、誹謗中傷や放送禁止用語を連発するものも多く、荒れた状態になりがちであった。更にこの時期後半には「変圧器」「地獄」など霊魂以外のハンドルに霊魂chが一時的支配される事や、反霊魂と称する個人や集団が乱入してくる事も度々あった。1997年後半以降の傾向は、比較的なんでもありの状態となった。強いて言えばインターネット上で話題になった話を持ち込んで来る事が増えたと言えよう。尚、テレホーダイに合わせて毎週金曜日の夜11時から翌早朝にかけて開催するのが通例であったが、徐々にそれも曖昧になり、金曜日以外、他の時間帯、A-8以外への進出も多く見受けられるようになった。また、実現不可能と思われていた霊魂オフも一部メンバーとはいえ複数回に渡って開催されるに至った。匿名性の高さと緊張感が売りであったが、毎日霊魂（霊魂chの連日開催）と霊魂オフ（霊魂メンバーによるオフ会）の開催によって馴れ合いが生まれたとの内部批判もあり、実際、人間的なコミュニケーションを排除した雰囲気を好む一部メンバーは徐々に離脱していった。しかし、霊魂オフについては同時期に後述の/IDコマンド導入とCBシミュレータの衰退が始まっており、また霊魂生みの親であるT氏、育ての親であるK氏の参加が実現できた事もあって、結果としては有終の美を飾るべき良い時期に開催出来たと見る向きも多い。尚、ある程度まとまった人数での霊魂オフはこの時期が最初であるが、実際はこれ以前にも少人数では何度か開催されていた。霊魂chを取り巻く環境、そして参加者の意識は大きく変貌してしまったが、霊魂ハンドルに統一してのチャットはこの後もしばらくは存続し続ける事となった。霊魂を象徴する顔文字として　＼（ﾟ▽ﾟ）／　や　＼（ﾟ△ﾟ）／　が多く使用されたが（「科挙の試験に受かったよー！＼（ﾟ▽ﾟ）／」「しっこじゃばじゃばーーーーー＼ (ﾟ△ﾟ) ／」など）、今日、これらの顔文字をインターネットの電子掲示板上で見かけることはまず無い。