Los Spenglers -Callie, Phoebe y Trevor- y el Sr. Grooberson se trasladan a Nueva York para convertirse en Cazafantasmas a tiempo completo. Sin embargo, el némesis del equipo original, Walter Peck, ahora alcalde de la ciudad, sigue buscando razones para acabar con ellos, especialmente con alguien tan joven como Phoebe en su plantilla. Mientras tanto, Ray Stanz recibe un misterioso orbe de un hombre llamado Nadeem Razmaadi. El orbe contiene un antiguo fantasma maligno llamado Garraka que, si se libera, puede provocar una nueva era glacial.

Phoebe se hace amiga de una niña fantasma llamada Melody, sin saber que está trabajando para Garraka a cambio de su ayuda para cruzar al otro lado y estar con su familia. Cuando Phoebe separa su espíritu de su cuerpo para estar en el mismo plano físico que Melody, ésta revela sus verdaderos motivos haciendo que Garraka posea el cuerpo de Phoebe, ya que sólo un humano puede leer el encantamiento necesario para liberarlo. Garraka planea liberar a todos los fantasmas capturados por el equipo desde 1984 para provocar "el escalofrío de la muerte", producido por el miedo de todos en la ciudad. El hielo y el frío extremos comienzan a apoderarse de la ciudad cuando Garraka queda libre.

Como Peck ha cerrado el Parque de Bomberos debido a un incidente anterior, los Cazafantasmas acuden a un centro de investigación financiado por Winston Zeddemore donde tienen equipo de repuesto y más unidades de contención. Nadeem se une a la lucha porque proviene de una línea de luchadores llamados Firemasters, y sus antepasados fueron los que anteriormente aprisionaron a Garraka dentro del orbe. El fantasma demoníaco llega a la instalación y rompe la unidad de contención. Sin embargo, Ray se da cuenta de que la instalación puede convertirse en una trampa aún mayor. El antiguo equipo (Ray, Winston, Peter Venkman y Janine Melnitz) y el nuevo (Phoebe, Trevor, Lucky, Podcast, Callie, Grooberson y un tipo nuevo llamado Lars) se unen a Nadeem y a una Melody arrepentida para utilizar tanto la energía de protones como los poderes del fuego-control para atrapar a Garraka de una vez por todas. Melody también cruza la frontera tras despedirse de Phoebe.

Los Cazafantasmas vuelven a ser vistos como héroes, y Peck no tiene más remedio que expresarles su apoyo. Slimer y un fantasma de las alcantarillas escapan, lo que lleva a los Spengler y a Grooberson a perseguirlos en familia.