2017年10月25日优酷秋集会上《白夜追凶》剧组公布《白夜追凶2》正式立项，依然启用与第一部相同的原班人马，并公布了海报，在2018年下半年开机。预计在2019年上半年能看到的《白夜追凶2》，但是由于收到各方面审核的影响，上映时间被推迟了，具体开播时间待定。

《白夜追凶》收官后，恋恋恋不舍的网友表示入坑难自拔，相当期待第二季的上线。而且第一季预留了许多未解之谜，比如在结尾处，关宏峰被市局队伍暂时收押，随后在押运途中因怕黑挣脱，再到最后周巡探监时关宏峰嘴角扯开的那一抹意味深长的笑容，难道哥哥关宏峰真的是凶手?还是两人在押运的途中交接，究竟真相是什么?只能等第二季揭晓了。

此前，潘粤明在自己的微博中晒出了剧本照，证实了确实会有第二季而且已经开始拍摄了。第一季中，感情线都给了弟弟，网友表示也非常期待哥哥的感情戏，据闻第二季中哥哥也会有感情线出现呢，那么女主角会是谁呢，第一季中，梁缘、吕晓霖、杨凯迪，这几位女演员都是不知名的演员，传闻赵丽颖将加盟第二季，难道她将和关宏峰有对手戏?

不过关于第二季演员阵容的问题，总制片人袁玉梅就给大家吃了定心丸，她表示“《白夜追凶》还会拍第二季，演员阵容方面肯定是原班人马，否则就失去它的意义了”。同时她也表示整个故事现在创作压力很大，第一季最大的压力就是兄弟互换，怎么样不被发现，但现在已经被周巡发现了，那么第二季编剧会增加哪些看点呢，我们拭目以待吧。