Después de recuperar sus habilidades similares a las de un calamar, Ika Musume planea reanudar su misión autoimpuesta de destruir a toda la humanidad. Sin embargo, su relajado trabajo como camarera en la casa de playa Lemon significa que no puede evitar holgazanear durante su tiempo libre. Además, se encuentra con muchos problemas, como ser perseguida por un grupo de personas obsesionadas con los extraterrestres y llamar la atención de una chica loca.
Retomando después de la conclusión de la primera temporada, Shinryaku!? Ika Musume sigue la hilarante vida de Ika Musume mientras planea su próxima invasión del mundo de la superficie.