Durante le vacanze estive, Harry si ritrova in camera sua un elfo domestico di nome Dobby. L’elfo gli supplica di rimanere a casa invece di andare ad Hogwarts perchè potrebbe essere in pericolo, ma Harry non è disposto a rinunciare al secondo anno scolastico, e per dispetto Dobby fa una magia a casa dei Dursley. In seguito, un gufo recapita una lettera ufficiale del Ministero della Magia nella quale gli ricorda che è vietato effettuare una magia nel mondo dei babbani (non maghi). I Durlsey, per punirlo, lo rinchiudono nella stanza con delle inferriate alla finestra.
Fortunatamente, una notte i giovani Weasley arrivano a bordo di una vecchia Ford Anglia volante e lo liberano, portandolo alla loro casa. All’interno dell’abituazione, Harry viene accolto calorosamente da tutti i componenti della famiglia Weasley.
Il primo settembre, tentando di raggiungere il binario 9 ¾, Harry e Ron stranamente non riescono ad attraversare la barriera tra i binari nove e dieci. Perso il treno, decidono di raggiungere Hogwarts con la vecchia Ford volante, anche se vengono visti da sei o sette Babbani.
Una volta a scuola diviene subito chiaro che non sarà un anno facile. Hogwarts è minacciata da un mostro le cui origini sono oscure e ignote. Gira infatti voce che sia stata riaperta la camera dei segreti, una sala creata da Salazar Serpeverde in persona per tutelare i diritti dei suoi discendenti, che racchiude un mostro terrificante.
La prima volta che la stanza fu aperta morì una studentessa (che in seguito si scoprirà essere Mirtilla Malcontenta, il fantasma della ragazza che infesta il bagno del secondo piano). Tutta la scuola è in fermento, e tutti i professori sono preoccupati, così viene fondato il club dei duellanti, dal professor Gilderoy Allock nuovo insegnante di Difesa contro le Arti Oscure. Durante il primo incontro si scopre che Harry è un Rettilofono e parla il serpentese, così tutti gli studenti si convincono sia stato lui ad aprire la camera, e cominciano ad evitarlo. Inoltre Harry sente strane voci, che solo lui può sentire.
Durante una partita di Quidditch Harry rischia di morire inseguito da un bolide incantato: è di nuovo opera dell’elfo domestico Dobby che, venuto a trovarlo la notte nell’infermeria della scuola, gli assicura di avere solo l’intenzione di proteggerlo. Per scoprire chi ha aperto la stanza Harry, Ron ed Hermione preparano la pozione polisucco, che è una pozione in grado di assumere l’aspetto della persona che si desidera diventare, usando come ingredienti dei capelli delle vittime.
Nel castello ci sono diversi incidenti che colpiscono gli studenti, tra cui Hermione, trovata pietrificata nella biblioteca scolastica. Come se non bastasse, la sorella di Ron, Ginny, non si trova più. Fortunatamente Hermione aveva risolto il dilemma prima del suo incidente: il mostro è un Basilisco, che solo Harry poteva sentire perché Rettilofono.
Harry e Ron, allora, corrono in missione per salvare Ginny. Nella Camera, Harry si trova faccia a faccia con il giovane Tom Orvoloson Riddle, in realtà Lord Voldemort ai tempi della scuola, tornato in vita tramite un diario incantato che Lucius Malfoy aveva passato a Ginny. Grazie all’aiuto della fenice del professor Silente, Harry riesce a sconfiggere prima il basilisco e poi il ricordo di Riddle salvando così Ginny.
Nell’ufficio del preside Harry scopre che Dobby è l’elfo domestico di casa Malfoy e, grazie ad un inganno, lo libera. Egli scopre anche che la notte in cui Voldemort tentò di ucciderlo, egli gli passò involontariamente alcune delle sue capacità, come parlare il Serpentese.