La segunda temporada comenzó a emitirse el 30 de septiembre de 1990 y se emitieron un total de 22 episodios de forma discontinua. La cadena ABC obligó a Lynch y Frost a desvelar quién era el asesino de Laura Palmer al poco de comenzar esta segunda temporada. Este hecho que tiene lugar en el capítulo 14 dirigido magistralmente por Lynch y que cierra cierta parte de la trama en el 16 supuso el comienzo de un progresivo declive argumental. Inicialmente pensaron en desarrollar la historia de amor entre Cooper y Audrey, pero como Kyle MacLachlan era pareja sentimental en la vida real de Lara Flynn Boyle (Donna en la serie), ésta puso bastantes impedimentos a esta nueva trama, por lo cual los productores optaron por desarrollar el personaje de Windom Earl, antiguo compañero desaparecido y ahora enemigo de Cooper. Como David Lynch se encontraba promocionando Corazón salvaje y Mark Frost trabajando en El Peso de la Corrupción, la serie fue abandonada durante una decena de episodios (más concretamente entre el 17 y el 23) a guionistas y directores de encargo que, a pesar de tratar de mantener el espíritu inicial, incluyeron argumentos paralelos de menos peso, nuevas estrellas en el casting y una mayor comicidad en los guiones, que no fueron del agrado de los fans y la serie comenzó un imparable declive y un desinterés cada vez mayor por parte de sus seguidores. A comienzos de Febrero de 1991 la cadena ABC anunció el cese indefinido de la emisión de la serie. Los innumerables seguidores de Twin Peaks reclamaron a la cadena su continuación con constantes protestas y lograron que Frost y Lynch regresasen al proyecto y al horario semanal inicial de la serie a mediados de Marzo de 1991. A pesar de que los últimos 6 capítulos (del 24 al 29) mejoraron el nivel de los anteriores (incluyendo nuevas intrigas, un implacable malvado y una relación sentimental entre Cooper y un personaje nuevo, Annie) la serie fue finalmente cancelada casi un mes después debido a la escasa recepción y el declive progresivo de audiencia.
2 - 1¿Puede el gigante estar contigo? Sep. 30, 1990
2 - 2Coma Oct. 06, 1990
2 - 3El hombre tras el cristal Oct. 13, 1990
2 - 4El diario secreto de Laura Oct. 20, 1990
2 - 5La maldición de Orchid Oct. 27, 1990
2 - 6Demonios Nov. 03, 1990
2 - 7Almas solitarias Nov. 10, 1990
2 - 8Conducir con un cadáver Nov. 17, 1990
2 - 9La mediación Dec. 01, 1990
2 - 10Disputa entre hermanos Dec. 08, 1990
2 - 11Baile de máscaras Dec. 15, 1990
2 - 12La viuda negra Jan. 12, 1991
2 - 13Jaque mate Jan. 19, 1991
2 - 14Doble juego Feb. 02, 1991
2 - 15Armas y esclavos Feb. 09, 1991
2 - 16La condenada Feb. 16, 1991
2 - 17Heridas y cicatrices Mar. 28, 1991
2 - 18En las alas del amor Apr. 04, 1991
2 - 19Cambio en las relaciones Apr. 11, 1991
2 - 20El camino a black Lodge Apr. 18, 1991
2 - 21Miss Twin Peaks Jun. 10, 1991
2 - 22Más allá de la vida y la muerte Jun. 10, 1991