2001年日內瓦車展上，MAZDA展出了MX-Sport這款第二代Demio的概念車，隔年，第二代的Demio就正式推出了，而在同時，MAZDA也宣布二代Demio的海外銷售版本將以Mazda2為名。
第二代的Demio車身尺碼稍稍放大，車身尺寸為車長3925mm、車寬1680mm、車高1530mm，外觀上雖然仍舊保有一點點類wagon的設計風格，不過，整體圓潤厚實的感覺，明顯地有向歐洲掀背車款靠攏的趨勢，而在這個階段開始被大量採用的五角型水箱護罩家族設計，也被凸顯在這款新世代小車身上。
第二代車款在內裝設計上更強調乘坐舒適性（直接引用日本介紹中的漢字：居住性提升），而內裝各部件的設計則是標榜所謂的家具設計感，揮別了第一代的簡單樸實，第二代車款呈現出更多的精緻感受。
動力系統的部分，Demio提供了1.3升、1.5升兩款MAZDA全新的MZR直列4氣缸引擎，其動力輸出數值分別為：91hp/6000rpm最大馬力、12.6kg-m/3500rpm最大扭力（1.3升），以及113hp/6000rpm最大馬力、14.3kg-m/4000rpm最大扭力（1.5升），變速箱則搭配4AT或5MT。（坦白說，開過同事和朋友的Mazda3和Mazda6之後，我對MAZDA這幾年來努力標榜的MZR名號，有點不知道所為何來，是沒有啥缺點，不過也沒有什麼特別有個性或是了不起的地方…，總之，就是一顆不痛不癢的引擎。）
Anyway…除了新引擎之外，第二代Demio在’03年也導入了由NISSAN提供技術支援的e-4WD四驅系統，把四驅車款的四驅平台給大幅度升級（日本許多車款都有推出4WD車型，主要是為了對應寒冷地區的濕滑路面，所以也有別稱叫做「北海道車款」，不過這些四驅車型鮮少有外銷至海外）。
2004年年初，MAZDA推出了以Demio為基礎的衍生車款-Verisa，Verisa具備了較高的底盤離地高以及四驅系統，而在外觀上則比Demio更強調精緻的時尚風格，這款車在日本當地的定位是「時尚小型SUV」。2005年，Demio推出小改款車款，這次的小改款主要的重點在於油耗以及排污的改良。
2006年9月，剛好在Demio問世10年之際，這款車的總生產量也剛好跨過了100萬輛的門檻，而在隔年，第三代Demio也已經蓄勢待發準備接棒。
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