Вторая Сестрорецкая улица расположена в Молжаниновском районе на территории Северного административного округа города Москвы. Названа по городу Сестрорецк Курортного района Санкт-Петербурга, который известен своими грязелечебницами и целебной минеральной водой, в связи с расположением улицы на северо-западе Москвы. До 1986 года называлась Первомайская улица, в бывшем посёлке городского типа Новоподрезково, часть которого (8 улиц) в 1985 году вошла в состав Москвы.