《爱宠大机密2》影片用全新的故事，进一步揭秘熟悉的宠物们不为人知的生活。
麦克（杰克罗素梗）
影片主人狗，公寓里的头领，每天最大的乐趣就是坐在门口等着主人凯蒂回家，认为自己是凯蒂生活的中心。新故事里的情感羁绊，便来自家里的新成员——女主人的新生儿子利安。除了看家护院、卖萌搞笑，麦克这回还要给主人看孩子，深深感受到什么叫“带娃娃？不容易”。而经过这场神犬变奶爸的试炼，麦克想必又会获得新的成长。
小白（宠物兔）
第二部中，接收到“机密任务”的萌兔小白变装出击，化身可萌可猛的“超级英雄”小白队长，点满超萌力大展拳脚，酷炫招式之间尽显爆笑萌怪本色。在这场全新的机密冒险中，小白队长又将如何利用自己的力量，完成自己的爱宠使命，势必将成为影片的一大看点
杜老大（纽芬兰犬）
影片狗二号，凯蒂从收容所救回来的一只壮硕、毛茸茸、不懂社交的纽芬兰犬。它历经磨难，毕生的梦想就是拥有一个温暖的家；这一部中，杜老大终于有了一个家和好兄弟麦克。他和麦克一起去到了乡下农场，开启了一场全新的冒险。
啾啾（博美犬）
看外表，啾啾像是生活在比佛利山庄、被装在手袋里的狗狗，它通体雪白，毛发修剪得宜，活脱脱的影片颜值担当。本部中，猫咪冰冰教导博美犬啾啾如何“做猫”，而啾啾最后也成功的成为了猫老大。
冰冰（虎斑猫）
冰冰是美食界里的资深吃货，时刻用行动昭告天下："非美食勿扰"，且不辱使命的贴了一身肥膘。多数情况下，它会居高临下，用事不关己的姿态散发着冷漠的优越感，但了解它的朋友都知道，在它虚张声势的冰冷外表下，隐藏着睿智的头脑和一颗宽厚仁慈的心。
鲁叔
作为新加入的宠物角色，气势十足的农场狗鲁叔霸气上线，成熟稳重、阅历丰富的它，将为麦克的乡村冒险增添更多精彩！
黛西
这只新鲜加“萌”的爱宠萌犬心怀正义，与小白队长组队执行“机密任务”。这不仅仅是因为小白的萌兔外表之下，隐匿着战斗力MAX的英雄本色，还是因为这只生而可爱却操着一副“烟嗓”，身材娇小却有着大大的话痨能量、吐槽值爆满的萌犬黛西，与急性子的小白队长联手出击，更能产生令人捧腹的化学反应。
巴弟（腊肠犬）
麦克的死党，预告片中的搞笑担当。平日里总是喜欢第一个到场，最后一个离开，不安分的时候喜欢趁主人不在，利用电动搅拌机来给自己做全身按摩。别看它模样呆呆傻傻的，说起话来那可是相当的辛辣讽刺冷幽默。
大毛（八哥犬）
大毛是巴弟的好朋友，由于长相离长腿欧巴相差甚远，所以外型上并不亮眼。不过它那具有感染力的快乐和不怕困难的态度倒是为它圈粉不少。作为一个萌货，如果耍贱有用的话，为啥还要难为自己靠智商？瞧这紧倒腾的小短腿和勾人心魄的小眼神，单身狗们都过来追星舔屏！
老头（巴吉度猎犬）
年长的巴吉度猎犬，老头对纽约城了若指掌，因身体半瘫而借助轮椅活动。在麦克失踪后，“寻找麦克小队”啾啾等成员找到了它，希望得到它的帮助。