Harry comemora seu décimo‑segundo aniversário sem nenhum presente; os Dursley organizam um jantar com o casal Mason para fechar um contrato de brocas, colocando Harry de fora da celebração e forçando‑o a ficar no quarto, enquanto ele enfrenta isolamento, lembranças de Hogwarts e provocações de Duda.
Dobby, o elfo doméstico, aparece no quarto de Harry, alerta‑o sobre um plano perigoso na Hogwarts deste ano, revela ter interceptado as cartas de Hermione, Ron e Hagrid, e insiste que Harry não volte à escola; Harry recusa a condição, tenta recuperar as cartas, Dobby foge e Harry o persegue até a escada enquanto ouve Vernon discutir na cozinha.
Vernon reage ao aviso do Ministério, prende Harry num quarto com grades e uma portinhola, controla rígida e escassamente sua alimentação, Harry sobrevive com sopa enlatada e alimenta a coruja Edwiges, reflete sobre a possível expulsão de Hogwarts e sonha sendo exibido como “bruxo menor de idade”, ao acordar vê Ron Weasley do lado de fora da janela.
Harry é resgatado por Ron, Fred e George num Ford Anglia voador, foge dos Dursleys, chega à casa dos Weasley (A Toca), conhece Molly, toma café da manhã, descobre que Arthur trabalha no Ministério no Departamento de Controle do Mau Uso de Artefatos dos Trouxas, ajuda a “desgnomizar” o jardim e, junto com os irmãos, suspeita que Draco Malfoy enviou Dobby para impedir seu retorno a Hogwarts.
Harry tenta usar o pó de flu e, por falta de clareza, acaba sendo transportado para a loja sombria Borgin & Burkes, onde se depara com Draco Malfoy e seu pai Lúcio, bem como com o Sr. Borgin. Após uma troca tensa e ameaças, é resgatado por Hagrid, que o conduz de volta ao Beco Diagonal. No caminho, chegam à Flourish and Blotts, onde Gilderoy Lockhart está assinando livros e anuncia que será o novo professor de Defesa Contra as Artes das Trevas, provocando tumulto que culmina em uma briga envolvendo os Weasleys, Malfoy, e o pessoal da loja.
O Ford Anglia voador dos Weasley colide com o Salgueiro Lutador; Harry e Rony são capturados, interrogados por Snape, Dumbledore e McGonagall, recebem detenção e testemunham a cerimônia de Seleção das Casas no Salão Principal.
Harry e Ron iniciam o novo ano em Hogwarts; recebem a carta berradora de Mrs. Weasley, participam da aula de Herbologia com Sprout e Lockhart, lidam com mandrágoras, têm aula de Transfiguração com McGonagall, Colin Creevey tira fotos enquanto Malfoy provoca, e Lockhart abre sua primeira aula de Defesa Contra as Artes das Trevas, que inclui um teste pessoal e a libertação caótica de diabretes da Cornualia.
Harry participa do treino de Quadribol da Grifinória; o time da Sonserina chega inesperadamente com novas vassouras Nimbus 2001 e Draco Malfoy como novo apanhador, provocando uma disputa de campo; Draco insulta Harry chamando‑o de “sangue ruim”, Ron reage lançando um feitiço que o acerta e o faz vomitar lesmas, sendo levado ao abrigo de Hagrid onde o insulto é debatido; ao fim do treino, a professora McGonagall impõe detenção a Harry (responder cartas de fãs de Lockhart) e a Ron (polir as taças da sala de troféus); na sala de Lockhart, Harry ouve uma voz fria e ameaçadora que o assusta.
Harry conhece o quase decapitado Nick, que lhe conta sobre a rejeição da Caça Sem Cabeça; é conduzido à sala de castigos de Filch, onde encontra um envelope de Feiticexpresso, um curso de magia por correspondência; depois aceita o convite de Nick para a Festa de Aniversário de Morte, vivencia a festa repleta de fantasmas, Pirraça, Murta (a gata assombrada), Sir Nicolas de Mimsyporpington e a Caça Sem Cabeça, assistindo à chegada de Sir Patrício e ao duelo de cabeças; ao deixar a masmorra, escuta a mesma voz fria que ouvira na Câmara, sobe os corredores, descobre a mensagem “A CÂMARA DOS SEGREDOS FOI ABERTA. INIMIGOS DO HERDEIRO CUIDADO” e vê Draco Malfoy gritar alerta.
Descoberto que Madame Nor‑rra está petrificada, não morta; Dumbledore conclui que foi um feitiço poderoso e inicia busca por cura com mandrágoras. Filch acusa Harry de responsável, enquanto Snape e Lockhart oferecem teorias conflitantes; McGonagall defende Harry e impede sua suspensão do Quadribol. A escola debate a lenda da Câmara Secreta, com Hermione pedindo informações a Binns, que fornece uma versão histórica e desacredita a existência da câmara, gerando discussões entre alunos.
Hermione encontra a “Poção Polissuco” em “Pociones Muy Potentes” e, com Ron e Harry, planeja preparar a poção, listando ingredientes raros como pó de chifre de bicórnio, pele de ararambóia picada e um fragmento da pessoa a ser imitada; eles estimam um mês para a preparação. Na partida de Quadribol, um balaço errante ataca Harry repetidamente, impedindo-o de alcançar o pomo; ele finalmente o captura, mas sofre um grave ferimento no braço. G. Lockhart tenta “curar” o braço, removendo‑o completamente; Madame Pomfrey trata o ferimento, administra o elixir “Esquelesce” e deixa Harry hospitalizado. Dobby aparece no enfermário, avisa Harry sobre a reabertura da Câmara Secreta e insiste que ele volte para casa. Dumbledore e McGonagall chegam com uma estátua petrificada de Colin Creevey, confirmando que a Câmara foi reaberta.
O Clube dos Duelos é aberto; Lockhart e Snape conduzem a primeira demonstração e emparelham os alunos. Harry enfrenta Draco, sofre um feitiço, responde com Rictusempra e, ao ser provocado por Draco a usar Serpensortia, controla a cobra falando em língua de serpente, o que gera suspeitas de que ele seja um ofidioglota e descendente de Salazar. Boatos sobre sua suposta linhagem se espalham pela escola, culminando em discussões na biblioteca com alunos da Lufa‑Lufa. Mais tarde, Harry encontra os corpos de Justino Finch‑Fletchley e do quase‑cabeça Nick, assistindo ao caos provocado por Pirraça. McGonagall conduz Harry por uma passagem secreta atrás de uma gárgula até a porta que leva ao escritório de Dumbledore.
Harry visita o escritório de Dumbledore, presencia a autoincência de Fawkes e tem um tenso debate com Hagrid sobre a responsabilidade pelos recentes ataques. No Natal, Hermione elabora uma Poção Polissuco, rouba cabelos de Crabbe e Goyle, e Harry e Ron bebem a poção, transformando‑se temporariamente em Goyle e Crabbe. Disfarçados, infiltram‑se na Sala Comunal da Sonserina, confrontam Draco Malfoy, recebem um recorte de jornal falso sobre a família Weasley e coletam informações, antes de retornarem ao banheiro, reverterem a poção e voltarem a seus corpos originais.
Hermione se recupera e, junto com Harry e Rony, descobre um diário de Tom Riddle com cinquenta anos de idade; as páginas parecem vazias até que Harry usa tinta mágica e o diário começa a responder, revelando que Riddle abriu a Câmara Secreta cinquenta anos atrás e que ele possui informações sobre os ataques atuais. Draco Malfoy rouba o diário; ao escrever no diário, Harry é transportado para 1943, onde presencia Dumbledore jovem e o diretor Dippet conversando com o jovem Tom Riddle sobre os ataques e a Câmara Secreta.
O diário de Tom Riddle desaparece; McGonagall impõe bloqueio total da escola com restrições severas após novos ataques que petrificam Hermione e outro aluno da Grifinória; o Ministro Cornélio Fudge chega à cabana de Hagrid acompanhado de Dumbledore e, em seguida, de Lúcio Malfoy, exigindo a remoção de Hagrid e apresentando ordem de suspensão contra Dumbledore; Hagrid recusa, oferece pista enigmática sobre seguir as aranhas e, ao ser preso, deixa o trio (Harry e Ron) ocultos sob a capa da invisibilidade, agora sem saída, enquanto Canino uiva.
Harry e Rony seguem as aranhas até a Floresta Proibida, encontram a enorme aranha Aragogue que revela que Hagrid não culpa‑o pelos ataques e que há outra criatura terrível na escola; escapam graças ao carro dos Weasley, retornam à cabana de Hagrid e continuam a investigar o mistério da criatura da Câmara.