Opção Simples Nacional

São duas empresas: Empresa 1 optante pelo Lucro Presumido, Empresa 2 optante pelo
Simples Nacional, com sócios comuns, cada sócio participa com 33,33% em ambas.
Para permanência da Empresa 2 no simples Nacional, devo somar o faturamento das
duas empresas?

Sim, de acordo com a situação descrita por você, deverá somar os faturamentos das empresas. Para mais detalhes verifique o que diz o item 2.16 da seção de Perguntas e respostas do site do Simples Nacional:

http://www8.receita.fazenda.gov.br/SimplesNacional/Perguntas/Perguntas.aspx

"A pessoa jurídica cujo titular ou sócio participe com mais de 10% do capital de outra empresa não optante pelo Simples Nacional e não beneficiada pela Lei Complementar nº 123, de 2006 não poderá optar pelo Simples Nacional se a receita bruta global ultrapassar o limite de R$ 3.600.000,00 (novo limite a partir de 1º de janeiro de 2012).
(Base legal: art. 3º, § 4º, inciso IV, da Lei Complementar nº 123, de 2006.)"