高度化する科学犯罪や原因不明の怪事件に対処すべく作られた半官半民のスペシャルチーム・SRI＝Science Reserach Institute（特殊科学捜査研究所）の活躍を描く。基本設定や登場人物などの固有名詞はオリジナルである1968年版の『怪奇大作戦』に準じており、SRI本部には旧作のサブタイトルが書かれたファイルが置かれている（オープニングに登場）が、旧作との関係性は明示されていない。旧作ではSRIの日本語の名称は「科学捜査研究所」であったが、後に同名の機関が現実に設立されたため、本作品では「特殊」の2文字が追加された。また、旧作ではクレジット序列上の主人公は三沢であったが、『セカンドファイル』では牧に変更されており、各キャラクターの個性づけもやや異なる。
監督は、清水崇、中田秀夫ら国際的に活躍するJホラーの旗手に加え、実相寺昭雄の愛弟子である北浦嗣巳が担当。本来第2話は実相寺昭雄自身によって演出される予定だったが、制作準備中に実相寺が逝去したため、当初プロデューサーとして参加していた北浦がこれを引き継いだ。メインタイトルの題字は実相寺によるものである。
オープニングテーマは冬木透、劇中音楽はTAK-MI（斎藤高広、仁見哲）による新作だが、メインタイトルには旧作のタイトル曲を電子楽器で演奏したものが使われ、旧エンディング・テーマソング「恐怖の町」のアレンジ曲もSRIの行動テーマとして使用されている。また旧作タイトル曲のメロディはgirls on the runが歌うエンディング「リアル」の前奏と後奏にも登場する。
第1話では『怪奇大作戦』第4話「恐怖の電話」、第3話では第21話「美女と花粉」へのオマージュシーンと思わしき箇所が存在している。
出演者のうち、町田大蔵役の寺田農は、『怪奇事件特捜チームS・R・I 嗤う火だるま男』（BSフジ、2004年9月25日放映）においても、山本所長役で出演している。
more...監督は、清水崇、中田秀夫ら国際的に活躍するJホラーの旗手に加え、実相寺昭雄の愛弟子である北浦嗣巳が担当。本来第2話は実相寺昭雄自身によって演出される予定だったが、制作準備中に実相寺が逝去したため、当初プロデューサーとして参加していた北浦がこれを引き継いだ。メインタイトルの題字は実相寺によるものである。
オープニングテーマは冬木透、劇中音楽はTAK-MI（斎藤高広、仁見哲）による新作だが、メインタイトルには旧作のタイトル曲を電子楽器で演奏したものが使われ、旧エンディング・テーマソング「恐怖の町」のアレンジ曲もSRIの行動テーマとして使用されている。また旧作タイトル曲のメロディはgirls on the runが歌うエンディング「リアル」の前奏と後奏にも登場する。
第1話では『怪奇大作戦』第4話「恐怖の電話」、第3話では第21話「美女と花粉」へのオマージュシーンと思わしき箇所が存在している。
出演者のうち、町田大蔵役の寺田農は、『怪奇事件特捜チームS・R・I 嗤う火だるま男』（BSフジ、2004年9月25日放映）においても、山本所長役で出演している。