本季《最强大脑》不变公平、公正、公开的原则。Dr.魏也将继续坐镇专家席，孟非、高晓松、陶晶莹以及神秘女星列席嘉宾看台，此外还有全面升级的嘉宾阵容。比起第一季《最强大脑》让人目不暇接的魔方墙、斑点狗、巨型攀岩墙等，第二季节目在新鲜元素和道具方面都会有大幅度的升级，出现了许多令人叹为观止的最强道具：127个蜂巢组成的蜂巢迷宫、真人扮演的铜人茶馆、规模庞大的赛车场等。表演从室内扩展到户外，内容更加不可思议，难度更加登峰造极，选手技能的展现也比上一季更加五花八门。例如增加了：人脸识别能力、听觉分析能力、辨识力、空间记忆力等。在版权方面，优酷土豆包揽下时下最热门的综艺节目。推介会上，优酷土豆首席内容官朱向阳与主持人蒋昌健联袂宣布，《最强大脑》第二季网络将在优酷、土豆播出，为万千观众带来“脑爆”体验  。

晋级赛

挑战者挑战前，三位评审根据挑战者的技能描述打出0~5分的预判分。挑战成功后，科学家评审打出1~10分难度系数分， 难度系数分与预判分相乘，总分超过或等于80分晋级。当科学家评审打出10分难度分时，挑战者可直接晋级。

挑战赛

方式一：挑战者从晋级者中指定挑战对象，对决同一项目，优胜者带分晋级；方式二：挑战者不指定挑战对象，晋级者中 分数低于挑战者的皆出列，由科学家评审决定淘汰一人。 最终留下的选手选手组成《最强大脑》中国战队。

中外PK赛

最强大脑中国战队的12位成员，将被分成4组。迎接4国，共16位外国选手的挑战。由于中国战队人数较少，除一一单挑外。将有可能实行1挑2或车轮战的局面，对抗结束后，若产生平局，则由国际评审挑出PK项目中难度最高的一个，在该 项目中胜出的国家则代表最终胜利。当所有PK赛结束时，获胜场数最多的国家，则是该赛季的年度总冠军。