UHS-II将理论总线速度骤然提高到了312MB/s，是UHS-I的三倍之多。UHS-II于2011年作为SD规范4.0版本的一部分被发布。不过UHS-II及其之后的卡的接口有所改变。

UHS-II有了两个额外的操作模式，即 FD156 (156 MB/s， 52 Mhz， 0.4 V) 和 HD312 (312 MB/s， 52 Mhz， 0.4 V)。