当雪儿醒来之后，GLaDOS表示自己从卡洛琳身上学到“一个教训”，随后删除了卡洛琳的人格，变回了自己以往的态度。GLaDOS发现尝试杀死雪儿实在太难，于是便放了她一条生路。随后雪儿伴随着炮塔们的合奏和歌曲《Cara Mia Addio》，通过一个电梯穿过了整个设施。到达地面之后，她走出小屋，看到了一片麦田，之后一个烧焦和磨损的重量同伴方块也被送到了地面。这大概是雪儿在前作中将其扔入焚化炉的那个同伴方块。

雪儿和GLaDOS回到了现代实验室，找到了Wheatley。Wheatley利用GLaDOS的软件来对她们进行测试，之后又布下了一系列陷阱，不过雪儿全部逃脱。在最后的会面中，雪儿将三个损坏的人格核心附在Wheatley身上，使得GLaDOS有机会再次通过核心转移夺回控制权。此时设施的天花板恰好因设施反应堆熔毁而掉落，露出了夜晚的天空4936游戏盒子下载，于是雪儿对着月球放置了一个传送门，然而地面上还有一个传送门，这导致她和Wheatley都因巨大的压力差被吸入太空。GLaDOS把被意外吸入到月球的雪儿拖回地面，并把Wheatley和一个损毁的核心留在了太空之中。

故事于前作《传送门》剧情结束之后。雪儿在一个像是旅馆房间的地方被系统广播（Announcer）唤醒，在系统广播的指引下进行了一系列“体适能与心理健全义务运动”，之后又陷入沉睡。当她再次醒来时，光圈科技的设施已经变得荒芜，杂草丛生，似乎很快就会损毁。这时一个自称Wheatley的人格核心找到了她，并打算帮助她通过实验室离开整个设施。在逃离过程中，他们意外激活了已被摧毁的GLaDOS。GLaDOS把Wheatley扔到一边，留下雪儿，并开始重建实验室。

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