Harry passe tout l’été chez les Dursley, où il ne reçoit aucune nouvelle de ses amis Ron et Hermione. Le jour de son douzième anniversaire, Dobby, un elfe de maison, avertit Harry qu’un grand danger l’attend s’il retourne à Poudlard. Dobby, qui a tenté d’empêcher Harry d’y retourner en subtilisant les lettres qui lui étaient adressées, utilise un sortilège de lévitation pour faire tomber un gâteau dans la cuisine des Dursley lors d’un dîner important. Après avoir été sermonné par le Ministère de la Magie, l’oncle Vernon enferme Harry dans sa chambre et pose des barreaux sur ses fenêtres. Quelques jours plus tard, Ron Weasley et ses deux frères jumeaux Fred et George délivrent Harry à l’aide d’une vieille Ford Anglia volante ensorcelée par leur père. Hormis une visite tumultueuse sur le Chemin de Traverse où ils font la rencontre de Lucius Malefoy, le père du pire ennemi d’Harry : Drago, ils passent une fin d’été plaisante au Terrier. Le jour de la rentrée, ils se rendent à King’s Cross pour prendre le Poudlard Express. Cependant alors que toute la famille est passée, Harry et Ron percutent la barrière devenue solide. Ils ont alors l’idée de prendre la voiture et d’y aller en volant. Cependant ils s’échouent dans le Saule Cogneur à l’arrivée qui casse la baguette de Ron. Leur virée en voiture leur vaudra une retenue, ainsi qu’une beuglante de la part de Mrs Weasley.
La Chambre des Secrets réouverte
A Poudlard, Harry découvre un nouveau professeur de Défense contre les Forces du Mal : Gilderoy Lockhart, sorcier, écrivain et charmeur, avec lequel Harry effectue sa retenue. Pendant celle-ci lui seul entend une voix. Le soir d’Halloween, alors qu’ils partent de l’anniversaire de mort de Nick Quasi-sans-tête, le fantôme de Gryffondor, Harry entend à nouveau la voix prête à tuer. Harry, Ron et Hermione arrivent dans un couloir et découvrent la chatte du concierge Argus Rusard, suspendue et pétrifiée au dessus d’un message indiquant l’ouverture de la Chambre des Secrets. Celle-ci aurait été créée par Serpentard et contiendrait un monstre ; seul l’héritier de Serpentard pourrait l’ouvrir. Sous l’impulsion d’Hermione, les trois amis, qui pensent que Drago Malefoy est à l’origine de l’ouverture de la chambre, se mettent en quête de la réalisation d’une potion : le Polynectar qui leur permettra de prendre l’apparence d’un Serpentard une heure durant.
L’héritier de Serpentard
Au cours du premier match de Quidditch, Harry est poursuivi par un cognard fou, qui lui casse le bras, mais il réussit à attraper le vif d’or. Lockhart voulant l’aider lui fait disparaître tous les os du bras. Harry passe donc la nuit à l’infirmerie, où Dobby le réveille et lui apprend que c’est lui qui a bloqué la barrière, ensorcelé le cognard et que la Chambre des Secrets a déjà été ouverte auparavant. Pendant la nuit Colin Crivey est pétrifié. Après qu’Hermione est volé des ingrédients pour le Polynectar dans le bureau de Rogue, un club de duel est mis en place par Lockhart. Harry se retrouve face à Malefoy, qui fait sortir un serpent de sa baguette. Harry maîtrise le serpent en lui parlant Fourchelang, la langue des serpents. La rumeur court alors qu’il est l’héritier de Serpentard. La rumeur monte quand les corps pétrifiés de Nick et de Justin Finch-Flechtley sont découverts à proximité d’Harry. Envoyé chez Dumbledore, il rencontre Fumseck, un phénix aux propriétés improbables. Dumbledore lui dit qu’il le croit innocent. Le jour de Noël, Harry et Ron prennent l’apparence de Crabbe et Goyle grâce au Polynectar, après les avoir drogué. Ils se rendent dans la salle commune des Serpentard et apprennent que Malefoy n’est pas l’héritier. Revenus dans les toilettes de Mimi Geignard, le fantôme d’une jeune fille susceptible, ils découvrent qu’Hermione s’est transformée en chat par mégarde.
Le journal de Jedusor
La semaine suivante, Harry et Ron découvrent le journal de Jedusor dont quelqu’un a voulu se débarrasser en le jetant dans les toilettes de Mimi. Ils commencent à chercher qui est ce Jedusor, qui a reçu une médaille pour service rendu à l’école il y a cinquante ans. C’est le journal lui-même, le soir de la Saint Valentin, qui apprend à Harry que c’est Hagrid qui avait ouvert la Chambre. Le journal est par la suite volé. Alors qu’ils avaient décidés de ne rien dire à Hagrid, Harry et Ron sont forcés de se rendre chez lui car Hermione et Pénélope Deauclaire ont été attaquées. Là-bas alors qu’ils sont cachés sous la cape d’invisibilité, ils assistent au renvoi de Dumbledore par le conseil d’administration de l’école représenté par Lucius Malefoy, et à l’envoi d’Hagrid à Azkaban, la prison des sorciers. Avant de quitter la cabane du garde-chasse, Dumbledore dit qu’en cas de besoin, ceux qui lui sont fidèles trouveront toujours un soutien à Poudlard. Hagrid, quand à lui leur conseille de suivre les araignées. C’est ce qu’ils font dès la première opportunité. Cependant leur trace les mène dans la forêt interdite, où ils rencontrent une araignée géante Aragog, qui n’est pas le monstre de la chambre, mais l’animal de compagnie d’Hagrid. Néanmoins, celle-ci les offre en repas à ses descendants, mais la voiture de Ron, retournée à l’état sauvage dans la forêt, les sauve.
La découverte de la Chambre
Aragog leur ayant tout de même appris que la personne qui était morte il y a cinquante ans, avaient été découvertes dans des toilettes. Ils sont persuadés que c’est Mimi Geignarde et décident de l’interroger. Mais McGonagall les voit, et grâce à une magnifique excuse se rendent à l’infirmerie. Ils découvrent un mot dans la main d’Hermione, indiquant que le monstre de la Chambre des Secrets est un basilic, le roi des serpents, qui circule dans la tuyauterie de Poudlard. Tout correspond ! Voulant prévenir les professeurs, ils apprennent que Ginny, la dernière des Weasley, a été emmenée par le monstre dans la chambre. Harry et Ron ouvrent la Chambre des secrets qui se trouvent dans les toilettes de Mimi Geignarde. Ils pénètrent dans un tunnel accompagnés de Lockhart, qui avait tenté de fuir. Mais ce dernier s’empare de la baguette de Ron, et lance un sortilège qui se retourne contre lui et fait s’ébouler le tunnel entre Ron et Harry.
Tom Jedusor face aux meilleurs armes de Dumbledore
Harry continue seul et trouve Ginny inanimée. Mail elle n’est pas seule, Tom Jedusor est également présent et apprend à Harry comment il a ensorcelé Ginny, comment il est en train de prendre sa vie et surtout qui il est vraiment : Lord Voldemort. Faisant preuve de fidélité à Dumbledore, Harry reçoit l’aide de Fumseck et du Choixpeau magique. Jedusor appelle le basilic. Fumseck aide Harry en crevant les yeux du basilic, qui lui permettaient de tuer, puis en lui jetant le choixpeau à la figure. Harry y découvre une épée avec laquelle il tue le basilic. Mais un crochet venimeux se plante dans le bras d’Harry. Il sent la vie le quitter, mais Fumseck laisse tomber des larmes sur la blessure et le guérit. Harry transperce le journal de Jedusor avec ce même crochet, ce qui entraîne la disparition de Tom Jedusor et permet à Ginny de reprendre vie.
Un vêtement pour Dobby
Avec l’aide de Fumseck, Harry, Ron, Ginny et Lockhart sont amenés dans le bureau de Dumbledore, où Harry fait le récit des évènements. Harry comprend que Dobby est l’elfe de maison des Malefoy, quand il le voit entrer dans le bureau avec Lucius. C’est ce dernier qui avait fait en sorte que Ginny entre en contact avec le journal. Harry met le journal dans une de ses chaussettes et donne l'ensemble à Lucius Malefoy, celui-ci jette la chaussette dans les mains de Dobby qui par ce geste se retrouve libre de son maître selon les lois qui gouvernent les elfes de maison. Les élèves rentrent chez eux après que Gryffondor soit déclaré à nouveau vainqueur de la coupe des quatre maisons. Y aura-t-il jamais une année calme à Poudlard ?