Si entendí bien, puede que tenga algo similar o bien igual a lo que necesitas. Esto lo incorpore en un sistema antiguo que hice, espero te sirva.

No es calcado de lo que hice, puesto que le he editado sacando algunos elementos que no son necesarios para el ejemplo (etiquetas html/consultas sql). Pero debiese esta bastante cercano al resultado.

Archivo_1.php

    Empresa: 
    <select id="lista1" name="lista1" class="form-control input_user">
      <option value="1">Empresa 1</option>
      <option value="2">Empresa 2</option>
      <option value="3">Empresa 3</option>
    </select>

    <script type="text/javascript">
      $(document).ready(function(){
        $('#lista1').val(1);
        recargarLista();

        $('#lista1').change(function(){
          recargarLista();
        });
      })
    </script>
    <script type="text/javascript">
      function recargarLista(){
        $.ajax({
          type:"POST",
          url:"archivo_2.php",
          data:"nombre_empresa=" + $('#lista1').val(),
          success:function(r){
            $('#select2lista').html(r);
          }
        });
      }
    </script>
    <tr id="select2lista"></tr> <!--<- Aqui devuelve lo que se entregue el archivo_2.php  -->


Archivo_2.php

    $nombre_empresa=$_POST['nombre_empresa'];

		$cadena="<table><tr><th>Local:</th><td>";
		if($resultado_empresaxlocal>0){
		    $cadena=$cadena."<select id='lista2' name='lista2' class='form-control input_user'>
		    <option value='0'> TODAS </option>";
				//Consulta para saber los nombres de todos los locales asociados a la empresa.
				$locales = "SELECT local_des FROM empresa as emp, locales as loc, LOCALESXEMPRESALEVEL1 as LE 
				WHERE emp.EmpCod = '".$nombre_empresa."' AND le.EmpCod = emp.EmpCod and loc.local_cod = LE.local_cod";
				$resultado_locales = sqlsrv_query( $link, $locales );
				while( $locales_row = sqlsrv_fetch_array( $resultado_locales, SQLSRV_FETCH_NUMERIC) ){
				     $cadena=$cadena. "<option value=' $locales_row[0] '>".$locales_row[0]."</option>";
				}
			echo  $cadena."</select></td></tr></table>";
		}