Harry bakal memulakan tahun ke-2 di Hogwarts tetapi dia dilarang
daripada pergi oleh sejenis makhluk kenit, Dobby, memandangkan
peristiwa-peristiwa berbahaya akan berlaku di
sekolah sihir tersebut. Pasangan Dursley mengunci Harry di dalam biliknya tetapi dia diselamatkan oleh Ron dan adik-beradiknya. Dia tinggal di rumah mereka, Burrow sehingga ke penghujung musim panas. Dia menyedari bahawa adik perempuan Ron, Ginny meminatinya. Harry dan Ron terlepas keretapi Hogwarts Express dan menuju ke sekolah menaiki kereta terbang yang akhirnya terbabas di Whomping Willow. Kayu sihir Ron patah menyebabkan kemusnahan di sepanjang tahun tersebut. Pembelajaran mereka bermula seperti biasa tetapi mereka mendapat cikgu ‘Pertahanan Diri
Daripada Ilmu Hitam’ yang baru, Gilderoy Lockhart yang kacak dan ternama tetapi langsung tak pandai mengajar. Suatu hari, kucing Filch disumpah menjadi batu dan suatu pesanan dijumpai pada dinding yang menyatakan bahawa kamar rahsia telah dibuka dan pewaris Slytherin telah kembali. Harry dan rakan-rakan sekelasnya belajar mengenai kamar rahsia yang dibina oleh Salazar Slytherin sebelum meninggalkan sekolah itu dan hanya pewarisnya yang boleh membuka kamar tersebut dan membebaskan makhluk yang menghuninya untuk menyucikan sekolah itu daripada mereka yang bukan berdarah asli. Pelajar-pelajar yang bukan berdarah asli (atau dipanggil Mudbloods) diserang. Dalam masa yang sama, semua orang mendapat tahu bahawa Harry ialah ‘parselmouth’, iaitu dia boleh bercakap dengan ular dan seluruh sekolah syak yang dialah pewaris Slytherin. Hermione diserang, Dumbledore dilucutkan daripada jawatan dan Hagrid ditahan kerana dicurigai terbabit. Harry terjumpa sebuah diari rahsia kepunyaan Tom Riddle, yang membuktikan bahawa Hagrid telah membuka kamar rahsia 50 tahun lepas yang menyebabkan dia dibuang sekolah dan kematian seorang pelajar. Harry dan Ron menyelidiki lebih mendalam, berjaya melepaskan diri daripada lelabah raksaksa di Forbidden Forest dan mendapat tahu bahawa Hagrid sebenarnya tidak bersalah. Apabila Ginny dibawa masuk ke kamar tersebut, mereka pergi untuk menyelamatkan dia dan mengetahui bahawa dialah yang sebenarnya telah membuka kamar itu berdasarkan perintah yang diterima daripada diari itu kerana Riddle sebenarnya ialah Lord Voldemort yang mengabdikan diri dalam bentuk suatu ingatan dalam diarinya. Bagaimana Harry menentang Riddle dan sejenis makhluk ganas untuk menyelamatkan Ginny adalah klimaks kisah ini. Dia juga membebaskan Dobby dan mendapat tahu fakta sebenar Dobby dan Voldemort. Buku ke-2 ini membuktikan sekali lagi kepakaran Rowling dalam bercerita. Dia mencampur-adukkan ilmu sihir, pengembaraan dan fantasi dengan caranya tersendiri, terlalu hebat.