Film Bulan Terbelah di Langit Amerika 2 kembali menghadirkan petualangan penuh makna tentang pencarian kebenaran, identitas, dan iman di tengah berbagai konflik personal.

Setelah menyelesaikan misi mereka, Hanum (Acha Septriasa) dan Rangga (Abimana Aryasatya) berencana kembali ke Wina. Namun, rencana itu berubah ketika atasan Hanum memberi mereka tugas baru: menelusuri jejak misterius harta karun pelaut Muslim Tiongkok yang diyakini telah mencapai Amerika jauh sebelum Christopher Columbus.

Penyelidikan membawa mereka dari New York ke San Francisco. Dalam perjalanan ini, Hanum mengajak Azima Hussein (Rianti Cartwright), yang memiliki sumber penting untuk mengungkap bukti sejarah tersebut. Tanpa mereka sadari, pencarian ini juga mengundang bahaya dari pihak-pihak yang memburu harta karun yang sama.

Di sisi lain, Azima tengah menghadapi konflik keluarga. Hubungannya dengan sang ibu (Ira Wibowo) merenggang karena perbedaan keyakinan, sementara putrinya, Sarah, ikut merasakan dampak dari konflik tersebut. Rahasia masa lalu perlahan terkuak, menambah kompleksitas perjalanan mereka.

Sementara itu, Stefan (Nino Fernandez) dilanda dilema setelah hubungannya dengan Jasmine (Hannah Al Rashid) berakhir, padahal Jasmine tengah mengandung. Ia harus memilih antara tanggung jawab atau lari dari kenyataan.

Berbagai perjalanan ini perlahan mempertemukan mereka pada satu titik pencarian makna hidup, keimanan, dan penerimaan. Di tengah bahaya dan konflik, mereka akhirnya menemukan jawaban atas perjalanan masing-masing.