Em pouco menos de um mês Atelier Sophie 2: O Alquimista do Sonho Misterioso vai continuar a aventura de Sophie e Plachta que havia acabado de deixar a cidade de Kirchen Bell no final do primeiro capítulo.
O novo capítulo os colocará em um misterioso “mundo dos sonhos” chamado Erde Wiege. Aqui Sophie conhecerá novos companheiros que a ajudarão na busca pelo amigo de quem se separou, e com quem enfrentará inúmeros monstros graças a um inovador sistema de combate.
Pela primeira vez na série Atelier não haverá carregamento ou telas separadas para lutas: a batalha começará instantaneamente e verá os jogadores alinhados duas equipas de 3 elementos cada. A Equipe de Assalto ocupará a linha de frente, enquanto a Equipe de Apoio ocupará a retaguarda.
Os jogadores poderão trocar os membros das duas equipes a qualquer momento e usá-los para movimentos combinados, como Twin Actions, ou ações especiais, como o Support Guard que chama os personagens da retaguarda para proteger os da linha de frente em caso de ataque. Quando o Dual Gauge atingir 100%, dois membros do grupo poderão liberar uma poderosa habilidade Dual Trigger.