Prodej druhé generace modelu začal s modelovým rokem 2000 a výroba skončila u modelového roku 2005. Druhá generace Neon byla dostupná pouze jako čtyřdveřový sedan. V některých regionech, včetně Spojených států, byl jediným motorem 2,0 l SOHC motor s volitelnou konfigurací Magnum (včetně aktivního sacího potrubí), která dávala výkon 150 koní.
Druhá generace byla výrazně kultivovanější než první generace. Bylo uváděno, že druhá generace Neon obsahovala přes 1 000 vylepšení oproti původní generaci. Bezrámová okna první generace (která se při silném bočním větru odtahovala od dveří) byla nahrazena dveřmi s plným rámem. Mnoho dalších úprav v oblasti hluku, vibrací a tvrdosti (NVH) vedlo k mnohem tiššímu a příjemnějšímu cestování. Kultivovanější interiér a větší rozměry však znamenaly i vyšší hmotnost. Ta spolu s ukončením výroby DOHC motoru způsobily, že druhá generace byla na závodní dráze méně konkurenceschopná.
V roce 2001 se po roční pauze vrátila výbava R/T. Ta nabízela nový 150koňový SOHC Magnum motor 2,0 l, 16palcová kola, spoiler, dvojité chromované koncovky výfuku, rychlejší řízení a tužší pružiny. Model R/T z roku 2001 měl jedinečný spoiler ve stylu letadla – od roku 2002 nesly modely R/T zaoblený spoiler (menší verzi křídla SRT4). Pro modelový rok 2001 byla také nabízena Sport verze, která obsahovala křídlo R/T, 16palcová kola R/T, pružiny R/T, bílý přístrojový štít a řízení R/T. Vizuálně šlo o R/T, ale bez dvojitého výfuku, spodních lišt R/T, mlhových světel a exkluzivního předního nárazníku R/T. Sport byl vybaven pouze základním 132koňovým motorem a byl dostupný s automatickou převodovkou (na rozdíl od manuální převodovky u modelu R/T).
Po ukončení značky Plymouth prodával DaimlerChrysler bývalé modely Dodge a Plymouth Neon krátce pod značkou Chrysler v Kanadě v letech 2000 až 2002, než je nahradil model SX2.0. V Evropě, Austrálii a Asii byl vůz vždy prodáván jako Chrysler, protože značky Dodge a Plymouth tam nebyly na trhu. Kromě motoru 2,0 l používal také stejný motor Tritec 1,6 l, který byl před rokem 2007 v BMW MINI. Motor 1,6 l je variací 2,0 l SOHC motoru navrženého Chryslerem a vyráběného společně s Roverem.
Původně měla druhá generace Neon pětistupňovou manuální převodovku s převody z modelu ACR, aby kompenzovala ztrátu zrychlení způsobenou vyšší hmotností. To však negativně ovlivnilo spotřebu paliva a zvýšilo hlučnost na dálnici, takže nakonec byly převody vráceny k původním hodnotám spolu s původní spotřebou. Čtyřstupňový automat se do Neon dostal v roce 2001, ale měl poněkud nevhodně nastavené převody, což bylo o rok později vylepšeno. Neon nikdy nedostal elektricky ovládaná zadní okna, zadní okna se ovládala manuálně, přední byla elektrická.
Aby se vůz zbavil své pověsti, změnil se v Kanadě v roce 2003 název na SX 2.0, i když značka Neon byla nakonec obnovena. V Austrálii byl Chrysler Neon ukončen v roce 2002 kvůli klesajícím prodejům a vysoké ceně ve srovnání s konkurencí. V roce 2002 byl přední díl upraven tak, aby odpovídal přední části modelů R/T a ACR. V roce 2003 prošel Neon dalším faceliftem s velkými „křížovými“ světlomety a maskou chladiče s křížovým vzorem. Model ACR byl ukončen v roce 2003, model R/T v roce 2005.
