Se os dois roteadores estiverem funcionando corretamente, você definitivamente deve ser capaz de fazer isso. Aqui estão algumas opções que você pode tentar
Configuração 1 - Provedor de serviços de Internet - (WAN) Roteador1 (LAN) --- (WAN) Roteador2 (LAN) --- Supondo que ambos são cabos. Nesse caso, lembre-se de que você pode acabar tendo duas sub-redes, a de cada roteador.
Configuração 2 - Provedor de serviços de Internet - (WAN) Roteador1 (LAN) --- (LAN) Roteador2 (LAN) --- Nesse caso, você "perderá" uma porta do roteador2, mas, dependendo da idade do roteador, deverá ter a capacidade de "detecção automática" que permitirá que os dispositivos conectados ao Roteador2 estejam na mesma sub-rede que a do roteador1. Se você tiver um roteador DSL, essa pode ser sua única opção.
Se o seu roteador suporta DD-WRT, você pode conectar um cabo à porta WAN do roteador 2 e ainda fazê-lo funcionar como uma porta / switch LAN.