La segunda temporada de Los Thornberrys fue emitida originalmente entre el 16 de agosto de 1999 y el 27 de marzo del 2000, comenzando con el episodio "Rebelde sin trompa".
En febrero de 2011 se anunció que la empresa de música y video Shout! Factory adquirió los derechos de la serie, por lo que la segunda temporada fue vendida en tres partes diferentes en la Región 1 (8/11/2011, 24/4/2012 y 15/1/2013). El 3 abril de 2013 la segunda temporada completa salió a la venta en la Región 4, el mismo día que la primera. La temporada cuenta con 37 episodios, siendo la de más duración entre las cinco.
Marianne intenta pasar un tiempo con Eliza mientras montan elefantes, pero Eliza y su travieso amigo elefante se meten en problemas y terminan incendiando su campamento, como también tienen problemas con un tigre de bengala. Mientras tanto, el resto de la familia hace una fiesta.
Eliza convence a una madre canguro de que ella puede encargarse de ser niñera. Eliza aprende rápidamente que el pequeño Joey es más problemático de lo que aparenta. Luego de un cruce con unos demonios de Tasmania, Eliza está contenta de ser relevada de su trabajo. Mientras tanto, Marianne organiza una celebración para Debbie en la comvee.
Con la comvee descompuesta en el desierto y sin agua para sobrevivir, los Thornberrys buscan desesperadamente sobrellevar la situación. Sin embargo, al borde de la deshidratación, Marianne convence a la familia de realizar un ritual a la lluvia cerca de un monolito. Todos se ponen contentos cuando la lluvia finalmente cae del cielo.
Los Thornberrys están en la India cuando Eliza y Darwin son vistos jugando por Kip y Biederman. Ellos capturan a Darwin y lo venden a un rajá que busca un chimpancé para su nuevo acto de entretenimiento. Eliza busca desesperadamente a Darwin y sigue un rastro de naranjos que su amigo dejó por el camino hasta llegar a un palacio. La entrada al mismo está prohibido y ella tendrá que recurrir a su ingenio para ingresar y rescatar a Darwin.
Eliza considera como un héroe a una jirafa que puede ver largas distancias dado su altura y advertir a otros de los peligros que acechan. Sin embargo, para la desilusión de Eliza, la jirafa deja a los animales para sus propios asuntos. Solo cuando Eliza está en peligro la jirafa regresa.
Eliza libera a una hiena manchada en cautiverio, pero como nunca vivió en un mundo salvaje, no sabe como sobrevivir. Eliza intenta enseñarle, pero no tiene esperanzas, hasta que un jabalí los amenaza y la hiena se defiende por su instinto natural.
Darwin lleva a Eliza a su comunidad chimpancé, y ella, como no está acostumbrada al modo de vida de ellos, pone a Darwin en una situación incómoda. Luego de que comience un incendio, Eliza se da cuenta que se necesita jerarquía para sobrevivir en la jungla.
Los Thornberrys descubren que faltan koalas en sus arboledas. Eliza decide resolver el misterio y encuentra que Kip y Biederman están detrás del malicioso plan. Depende de ella detener a los criminales y evitar la extinción de la especie.
Cuando los Thornberrys dejan Australia y se dirijen a India, Eliza no puede dejar a su amiga uómbat, Emily. Aunque a Eliza no le permitieron llevarla, ella desobedece. Ahora Eliza se ve forzada a recrear el hábitat de Emily para que sobreviva.
Los Thornberrys conocen a los Fensterkopfs, quienes realizan documentales falsos. El hijo de los Fensterkopfs le miente a Eliza y hace que todos se quede atrapados en una montaña. Luego de que las familias puedan escapar de una avalancha, todos aprenden el valor que tiene decir la verdad.
Para estudiar y proteger a los leopardos de las nieves tanto de su extinción como de un sitio de construcción que pone en riesgo sus vidas, el mentor de Nigel (que se creía perdido hace muchos años) dejó la civilización para ser un yeti. Eliza, descubriendo su identidad, lo ayuda a que se cancele la construcción (con la asistencia inesperada de un verdadero yeti).
Cuando los Thornberrys están en Finlandia para la carrera anual de renos, Eliza se siente excluida. Busca una forma de sabotear la carrera, y junto a un reno también excluido, salvan el día.
Cuando un oso polar amigable es erróneamente acusado por mal comportamiento, Eliza intenta ayudarlo de cualquier forma posible para que no lo lastimen y aprende el valor de estar cerca de un amigo cuando este está en problemas. Mientras tanto, Debbie consigue un empleo en un restaurante local.
Cuando a Eliza se le dice que "El Solitario Jake", la tortuga de Galápagos, (basada en la tortuga real "El Solitario George") es el último de su especie, ella no puede permitirse otro nombre en la lista de extinción. Reclutando a otros animales, descubre a una tortuga hembra "Samantha" y logra juntarla con Jake. Pronto aprende que tomar el papel de Cupido no es una tarea sencilla.
Eliza se mete en una situación complicada cuando asume responsabilidades que no puede cumplir. Se ve forzada a hacer buceo para rescatar a Nigel y sacar la comvee hundida en las peligrosas aguas del arrecife australiano.
Los Thornberrys quedan varados en una isla que no se encuentra en los mapas. Al principio tomaron sol en la bella y espléndida isla, pero pronto descubren que estar abandonados no es tan divertido.
Debbie descubre a Eliza hablando con unos dingos y amenaza con contarle a sus padres. Eliza, preocupada por la posibilidad de ser enviada a los Estados Unidos y ser tratada en un experimento científico perdiendo sus poderes, busca la ayuda de unos aborígenes australianos. Juntos confunden a Debbie haciéndola creer que todo fue un sueño.
Cuando la comvee se ve rodeada de focas enojadas, Eliza intenta usar sus propios métodos para moverlas. Pero aprende de Jim, su amigo inuit, que los métodos tradicionales tienen mucho valor.
Los Thornberrys están en la península rusa de Kamchatka para filmar al pigargo de Steller. Nigel y Marianne buscan al animal en helicóptero mientras Eliza y Darwin van a explorar. Se encuentran con un grupo amigable de nutrias marinas y comienzan a jugar cuando un barco petrolero se acerca a la zona. Para empeorar las cosas, Kip y Biederman rompen el casco del barco y comienzan un derrame. Eliza debe ayudar a salvar a las nutrias.
Eliza acude a medidas desesperadas para ayudar a los animales a sobrevivir a condiciones duras en la costa de los Esqueletos. Sus buenas intenciones, sin embargo, le costarán a su familia las vacaciones e incluso su cena de navidad.
Cuando Donnie secuestra un aye-aye para adoptar como mascota, Eliza debe devolver al agüero de "mala suerte" a su hogar antes de que la gente de la aldea lo cace. Mientras tanto, Nigel y Marianne buscan un camaleón para filmar.
Cuando los Thornberrys visitan un pueblo !Kung, todos se sorprenden al descubrir que Debbie puede hablar tipo clic. Sin embargo, nadie se sorprende más que Eliza, que es curada de envidia luego de una ceremonia !Kung.
Cuando Eliza accidentalmente lee el diario de Debbie, aprende que Debbie piensa que su hermana menor es vergonzosa. Las hermanas hablan y aprenden la verdad en su relación.
Cuando un panda aparentemente abandonado se aferra a Debbie, Eliza duda de las habilidades de crianza de su hermana, hasta que un monzón convence a Eliza de que su hermana puede dar más de lo que se imaginaba.
Eliza se reúne con Kalla, una tigresa siberiana, y se sorprende cuando Kalla se pone en contra de ella. La visita a su abuela Sophie la ayuda a superar sus miedos.
Cuando los Thornberrys visitan a Jomo, el mejor amigo de Nigel, buscan a un elefante llamado Rebecca que Nigel salvó veinte años antes. Cuando la familia atiende a un elefante atrapado en un terreno lodoso, Eliza se encariña con Rebecca, solo para saber que ella está vieja y lista para morir.
Cuando Eliza intenta nadar con ballenas jorobadas, Darwin accidentalmente tira la radiocasetera de Debbie al océano, que crea un ruido molesto y causa que las ballenas dejen de cantar. Eliza debe solucionar este problema.
Es un episodio flashback. Explica como Eliza y Darwin se conocieron. También cuenta como Eliza obtuvo su poder para hablar con los animales. Los eventos de este episodio toman lugar dos años antes de que comience la serie.
Los Thornberrys están en las Filipinas para encontrar el pez angler. Mientras Nigel y Eliza viajan por el río para encontrarlo, Marianne se queda atrás para ayudar a Debbie a estudiar para su examen final de historia. Mientras buscan el pez, Nigel se envenena por un pez piedra y Eliza debe ir a un pantano oscuro para obtener el antídoto y así salvar a su padre.
Cuando Eliza se une a un grupo de monos en un templo, la estafan haciéndole traer la comida de su familia. Mientras Darwin trata de convencerla de que no lo haga, Eliza se da cuenta de fue engañada y aprende el valor de su amistad con Darwin.
Los Thornberrys son invitados a recoger el ganado por un viejo amigo de la secundaria de Marianne. Su hijo, Miguel, no es muy experto en cabalgar y utilizar la soga, como aclamaba ser. Al final, Eliza lo ayuda a ganar confianza.
Los Thornberrys son visitados por Tom, el hijo del presidente de la Fundación, que se separa del equipo de Nigel y Marianne. Él, confianzudo, trata a Eliza como una pequeña niña hasta que pone la comvee en un peligroso río. Las rápidas acciones de Eliza logran salvar a la familia.
Los Thornberrys están en las planicies africanas en medio de una sequía. Eliza quiere ayudar a los animales, pero sus padres le advierten que los animales se vuelven más agresivos ante la falta de comida y agua. En un esfuerzo de mantener a su hija a salvo, Marianne amenaza con mandar a Eliza a Estados Unidos si desobedece a sus padres. Eliza trata de salvar a un joven chita llamado Tano pero pronto se convierte en presa de la madre del animal.
Eliza y una niña mongola, Arioka, secretamente intercambian lugares así Eliza puede andar en camello por el desierto y Arioka en la comvee. Pero los padres de Arioka hacen un cambio de planes y Eliza debe encontrar la forma de volver con su familia.
Eliza y Debbie están peleando demasiado, Debbie decide aplicarse a un internado y Eliza la alienta para que lo haga. Pero al conocer a un solitario lobo gris aprende que la familia, como las manadas, deben permanecer juntas.