1949年，沈阳市第二中学建校开学。粟玉任校长，田泽长任教导主任。

1952年，粟玉校长升任沈阳市文教局副局长。田泽长任校长；同年沈阳二中新校址即现校址的教学楼落成。

1956年，周复出任沈阳二中校长兼党支部书记，田泽长调任沈阳师范学校教务长。同年十月综合实习厂厂房落成。

1958年，沈阳市第二中学掀起大办工厂高潮，教学秩序被打乱。校长兼书记周复受到批判，年末被停止工作。

1963年，毛泽东同志号召向雷锋同志学习，沈阳市第二中学表彰了一批“三好”学生。

1965年，沈阳市第二中学在东陵区李巴彦村办起了农场。由于过多的政治运动 ，沈阳市第二中学的升学率受到了影响。

1966年至1976年，文化大革命的十年，沈阳市第二中学工作处于停顿阶段，且受到极大的破坏，中间曾有过恢复。

1978年，沈阳二中恢复招生，并重新恢复省重点中学。

1979年，周复经历了二十余年的磨难，恢复党籍后，重新担任党支部书记兼校长。与长春实验中学，哈尔滨一中结为三市协作校。年末，电贺原沈阳二中学生郭爱克获西德自然科学博士学位。

1982年，沈阳二中与日本北海道札幌的清田高等学校结为友好学校。

1988年，沈阳二中被国家授予“德育先进学校”。

1990年，沈阳二中邀请雷锋班第16任班长朱华来校作报告，受到师生热烈欢迎，朱华为该校题词留念。

1991年，沈阳二中与沈阳电视台联办的作文大赛，该校获共三名特等奖中的两名。优胜者的演讲在沈阳电视台播放，产生广泛影响。1991年开始，入学新生实行高中会考制度。

1993年，沈阳二中被评为省二级档案单位。以及全国体育先进单位。张佩伦校长被评为市劳动模范及市教育专家，全国教育系统劳动模范；受到江泽民、李岚清等党和国家领导人的亲切接见。

1996年，张佩伦校长荣获全国“五一劳动奖章”。沈阳二中被评为省模范学校。该校设有1000平方米看台和标准田径场地的体育场经过重新设计修建竣工投入使用。

1999年，沈阳二中建校50周年校庆。校园中心广场大型雕塑《勃》落成。

2005年，沈阳二中将图书馆和锅炉房拆除，在原址新建一个建筑面积为13000平方米的教学综合楼，八月份竣工并投入使用。

2009年，沈阳二中举行校庆典礼，庆祝沈阳二中成立60周年。

2010年，沈阳二中率先尝试“小班化”教育改革。

2012年，沈阳二中有着60年历史的老教学楼将被拆除，新教学楼将沿袭老教学楼的苏式风格。