В 1914 году открыто высшее начальное училище по ул. Луначарского, 20  (ныне здание  «Донэнерго»). В советский период там располагалась средняя школа № 2, которую в 1940 году окончил А.Н.Ефимов, Маршал авиации, Дважды Герой Советского Союза. В годы оккупации города ( с июля 1942 года) школа сгорела. Когда страна вернулась к мирной жизни, появилась необходимость в новой школе.  В район Лосевки переезжали мирные жители и строили дома в северной части города, заселяя пустырь. Так,  1 сентября  1945 года была открыта начальная школа № 2. Ее заведующим был назначен Федор Филиппович Засидкевич, ветеран Великой Отечественной войны. Ученики занимались в неприспособленных помещениях конторы зерносовхоза, что по ул. Совхозной, а затем в здании агрохимлаборатории по ул. Т.Шевченко. Среди первых учителей были Ф.Ф.Засидкевич, М.И.Засидкевич, К.И.Зорина, Е.В.Нечесина. Количество учащихся начальной школы увеличивалось.

  В 1952 году по инициативе активного и любящего свое дело директора, Ф.Ф.Засидкевич, началось строительство здания для новой школы по ул. Осоавиахимовской. Активное участие приняли родители, рабочие соседних предприятий – МТС, зерносовхоза. 29 октября 1953 года часть здания было сдано в эксплуатацию, хотя строительство школы продолжалось до 1962 года.

  С 1954 года школа получила статус семилетней и распахнула двери для учащихся микрорайона. Директором школы был назначен Внуков Михаил Наумович. Первые 358 учащихся успешно закончили ее в 1954-1955 учебном году. В эти же годы по инициативе биолога Н.П.Бондаренко и завуча Д.Н. Земляного рядом с новым зданием был  заложен фруктовый сад, ставший гордостью школы. В 60-е годы в школе были построены свои теплицы и инкубатор. В 50-е - 60- е годы в школе работали и вырастили не одно поколение  трудолюбивых, добропорядочных людей Засидкевич М.И., Засидкевич Ф.Ф., Етка Е.Е., Стецко М.Н., Пироженко О.И. – учителя начальных классов;  Белозерова Т.П. – учитель математики,  Внукова А.Г. – учитель географии, Шпилько В.А., учитель русского языка и литературы, Борисова М.В. – учитель немецкого языка,  Куцова П.А. – учитель географии, старшая вожатая, Земляной Д.Н.- учитель химии, завуч, директор школы (позже работал заведующим Управлением образования), Юшманов А.И. – учитель химии, директор;  Акимов А.И. – учитель истории, Абакумова В.Г. – учитель домоводства, Миронова Е.Г. – учитель физкультуры и другие.

С 1961 по 1996 годы школа была неполной средней. За этот период из ее стен вышло 1700 выпускников. В 1997-ом году школе присвоен статус средней общеобразовательной школы № 2. В 1998 году состоялся первый «серебряный» выпуск- Масленникова О., Безуглова О., Патетина Е., Зайцева Е.

В 1996 году по инициативе директора Кравцовой Л.А. ( 1996-2013 гг.) на базе школы открылись профильно-лицейные классы по ряду специальностей. С 2001 года был открыт филиал НГПГК по специальностям экономиста, финансиста, правоведа, программиста и др.

Многие годы трудились в стенах школы опытные учителя, ветераны педагогического труда Абакумова В.Г., Давиденко З.Г., Федотова Н.К., Зубкова Л.И., Алиманова Е.И.,  Андрианова А.Г., Попова Е.М., Позднякова Л.В., Дергачева Л.В., Чирская Т.И., Архипов Н.И., Архипова Т.А., Таращенко В.И., Таращенко В.И., Акобджанян В.Г., Рудой В.А., Димитрова Т.А. и другие педагоги.

В 2002 году по инициативе учителя истории, краеведа Марущенко О.В. в школе открыт музей, который в 2009 году получил официальное свидетельство Министерства образования и науки «Историко-краеведческий музей МБОУ СОШ № 2».

В 2003 г. школе за большую военно-патриотическую работу присвоено имя героя РА, погибшего в чеченской войне,  А.М.Цыганкова. В школе открылись профильные офицерские классы. По инициативе общественности и при содействии учащихся, педагогического коллектива школы в 2004 году была открыта Аллея Славы героев локальных войн в городском парке, установлены мемориальные доски на домах и школах, где жили и учились Герои.

В 2006 году в рамках нацпроекта  «Образование» учителя школы Марущенко О.В., Черновол А.И. стали победителями конкурса «Лучшие учителя России». Марущенко О.В. в 2011 стала лауреатом Губернаторского гранта, а в 2012 г. – Президентского.

В 2007 году школа - победитель конкурса Президентских грантов «Лучшие школы России» и номинант  миллионного гранта.

С 2012 года школе присвоен статус «казачье». С 2013 по 2022 год школу возглавлял Почетный работник образования  вахтмистер ГКО «Станица Миллеровская» Собко С.М. За эти годы здание школы было капитально отремонтировано, в школе появилась новая мебель и оборудование. В 2020 году социальный проект команды ГКО «Станица Миллеровская» под руководством Марущенко О.В. и Собко С.М. стал победителем конкурса проектов Фонда президентских грантов и получил полумиллионный грант на развитие школьного музея.

С 2022 года школа - участник проекта «Точка роста» и ЦОС.

С 2023 года школу возглавляет Титова С.А. В стенах школы трудится 34 педагога, из них 15 имеют высшую квалификационную категорию, 6 – первую.

Сегодня в школе работает 8 учителей – выпускников школы: Руденко О.Н., Калошина И.И., Черновол А.И., Манченко В.В., Райнюкова Н.А., Могильная Т.В., Кирьянова А.Д., Бирюков Д.А.

Обучающиеся достойно представляют школу на Всероссийских конкурсах и олимпиадах, участвуют в  волонтерских проектах и акциях. С 2023 года все обучающиеся вступили во Всероссийские организации «Движение первых» и «Орлята».