1983年，印第安納州的小鎮霍金斯有一家不知名的政府機構，看起來似乎無害，但是建築周圍的鐵絲圍牆和嚴密的安保讓人們懷疑這裡正在進行一些神奇的秘密試驗。

一個名叫威爾·拜耶斯的小男孩在某個夜晚神秘消失後，他最好的朋友麥克、達斯汀和盧卡斯一起約定要找到他。在威爾失蹤後的第二個晚上，麥克一行人遇到了“十一”，一個看起來精神異常，近乎沉默的女孩，他們知道女孩和朋友的失蹤一定有著千絲萬縷的聯繫。男孩們把十一藏了起來，決定憑藉他們自己的力量來解決這個謎團 。

近日，霍金斯國家實驗室發生了一起嚴重的實驗事故，導致一隻被能源部秘密研究的怪物失控逃脫。這隻怪物在殺害一名科研人員後，在夜色中消失得無影無踪，引發了公眾的廣泛關注與恐慌。

事發當天，少年威爾·拜耶斯正走在歸家的途中，不幸成為了怪物的下一個目標。威爾的母親喬伊在發現兒子失蹤後，立刻報警求助。警長霍普迅速介入調查，透過對案發現場的仔細勘察，初步確定了怪物的存在以及威爾可能遭遇的危險。

與此同時，喬伊在焦急等待中接到了一通不明身份的電話，電話那頭傳來了令人毛骨悚然的低沉笑聲，讓喬伊的精神狀態更加崩潰。她無法承受兒子失蹤和這通詭異電話的雙重打擊，情緒變得歇斯底里。

在霍金斯市的一家快餐店內，老闆好心接納了一名身份不明的女孩“十一”，並試圖聯繫社工幫助她。然而，這一善舉卻招來了滅頂之災。能源部派出的秘密人員突然闖入速食店，殘忍殺害了老闆，而女孩「十一」則在混亂中倉皇逃竄。

麥克瞞著家長，悄悄地將一位名叫十一的收留回家。十一不是普通人，她擁有令人難以置信的超能力，而這一點，在麥克和他的死黨見識過後，也對他放下了先前的成見。

十一的到來，無疑地為這個平靜的小團體帶來了不小的震動。她的能力不僅讓他們感到驚奇，更讓他們開始思考十一與失蹤的威爾之間是否存在著某種神祕的連結。十一的超能力雖然強大，但她卻深受幽閉恐懼症的困擾。每當她當感到封閉或受到威脅時，她的記憶就會不自主地回閃到實驗室的經歷，那些痛苦的記憶讓他無法自持。

同時，能源部也沒有放棄對十一的追捕。他們深知十一的價值，更不願意看到他落入其他人的手中。而對霍普來說，威爾的失蹤案和十一的出現，讓他的生活變得更加複雜。在偵辦威爾失蹤案的過程中，他又接手了速食店的命案，兩案之間的關聯讓他頭痛不已。頻繁的案件讓霍普倍感壓力，但他並沒有放棄，反而更加堅定了找到威爾的決心。

喬伊在失去威爾的聯繫後，心情異常低落。他新買了一部電話，每天都在等待威爾的來電。然而，超自然現象的再次出現，卻比上次更劇烈。喬伊開始懷疑，這一切是否都與十一有關？

喬納森為了尋找威爾，與父親朗尼進行了深入的對話。他希望能夠得到父親的支持和幫助，但朗尼的態度卻讓他感到失望。不過，喬納森並沒有放棄，他帶著夜視相機，開始在黑暗中尋找線索。巧合的是，在他尋找線索的過程中，他遇到了南茜和同學們的派對。

派對上，南茜和同學們玩得不亦樂乎，但芭比卻感到被冷落。就在她準備離開的時候，瞬間異像出現，芭比消失在了眾人的視線中。南茜震驚之餘，也開始意識到這一切可能並不簡單。同時，她在派對上初嘗禁果。

他們決定再次出發，去找那個消失在實驗室的威爾。

十一，這個擁有超能力的小女孩，常常在獨處時斷斷續續回憶起實驗室的經驗。那些痛苦的記憶，如同尖刀般刺痛她的心。然而，她也知道，她的能力可能是找到威爾的關鍵。

與此同時，喬納森因為被史蒂夫等人誤解為偷拍狂而遭到了羞辱。他的名譽受損，心情低落。然而，南茜卻在一組照片中發現了線索。她看到喬納森蹲守的樹林裡，似乎有什麼不尋常的東西。當她決定去尋找芭比時，卻意外地看見了怪物。恐懼讓她無法自持，她只能向家長求助。

維勒太太在探望喬伊時，霍利意外地看到了牆上的怪物。這個發現讓他們意識到，這個小鎮的平靜生活背後，隱藏著許多未知的恐懼。

喬伊試圖用彩燈與威爾“交流”，希望從中獲取線索。在威爾的指示下，他們設法躲過了怪物的追捕。然而，同時，霍普在調查威爾失蹤案的過程中，卻被能源部阻撓。他試圖從舊卷宗中找出線索，卻意外發現能源部負責人布倫納曾遭到實驗虐待的指控。

就在他們陷入絕望之際，州警傳來了一個令人震驚的消息：他們找到了威爾的屍體。這個消息對麥克來說如同晴天霹靂，他無法接受威爾已經死去的事實。他的悲傷和憤怒無法抑制，他向十一傾訴自己的情緒。

喬伊堅信威爾還活著。她不接受州警尋獲的那具屍體，堅信自己的弟弟仍在某處等待救援。這種信念與喬納森的看法產生了衝突，兩人因此發生了激烈的爭吵。

同時，麥克、盧卡斯和達斯汀三人發現了十一的神秘能力──她似乎能接收到威爾的訊號。他們決定利用這個線索，帶十一到學校，借助被稱為「希斯無線電」的設備來找威爾。在這個過程中，他們不僅成功地教訓了學校中的惡霸特洛伊，更堅定了尋找威爾的信念。

然而，事情並未就此順利。能源部派遣了一支專業隊伍探索異度空間，希望能找到威爾和其他失蹤者的線索。但不幸的是，這次探索以折損人員收場，使得整個事件更加撲朔迷離。

與此同時，南茜對史蒂夫的冷漠感到失望。在一張舊照片中，她意外發現了怪物的身影。這項發現使她決定去找喬納森，分享她的發現。而喬納森在與南茜的交談中，對先前的偷拍行為表示了深深的歉意，並坦誠了自己的想法。兩人因此確信，威爾和芭芭拉仍活著。

麥克等人決定借助十一的超能力，再次嘗試與威爾取得聯繫。這次，他們聽到了威爾與喬伊的對話，這進一步證實了威爾仍然存活的推測。朗尼也在這時候回家，安慰並支持喬伊，使她更加堅定了自己的信念。

而霍普，這位一直努力尋找威爾的警長，在仔細盤問州警後，發現了威爾屍體的疑點。他決定親自夜探能源部，希望能找到更多的線索。

霍普悄無聲息地潛入了能源部的大樓，試圖揭開隱藏在黑暗中的秘密。然而，他的行動並未如預期般順利，反而在深入核心區域時被保全人員制服。當霍普從昏迷中甦醒時，發現自己已經被送回了家中，四周一片寂靜，只有心跳聲在迴盪。

更讓他震驚的是，家中竟然被安裝了竊聽器。這項發現讓霍普意識到，自己的行動早已在能源部的掌控之中。同時，能源部也初步掌握了十一的行蹤，這個神祕的女孩再次成為了眾人關注的焦點。

喬伊的日子也不好過。當他發現朗尼回家的真正目的只是為了領取保險金時，憤怒地將其趕出了家門。喬伊心中的失望和痛苦難以言表，而此時的霍普卻意外地找上門來。

霍普向喬伊透露了自己被監聽的情況，這讓喬伊既驚訝又感激。他覺得自己並不孤單，霍普的理解和肯定也讓他重新找回了信心。兩人的對話充滿了信任和共鳴，彷彿在這個充滿謎團的世界中找到了彼此的支持。

同時，麥克、盧卡斯和十一也在尋找逆世界的入口。他們希望能夠找到通往另一個世界的道路，但十一卻因為過去的恐怖實驗經歷而心生畏懼。她不願意再回到那個實驗室，於是用自己的能力干擾了眾人的指南針，希望他們能夠放棄尋找。

盧卡斯和麥克並不理解十一的意圖，兩人因此發生了激烈的爭執。十一在回憶中顫抖著聲音講述了她的實驗經歷，那段黑暗的日子讓她無法忘記。最終，她選擇了離開現場，留下了麥克和盧卡斯面面相覷。

南茜和喬納森則決定去尋找怪物，希望能找到解開謎團的關鍵。然而，南茜卻意外地陷入了逆世界，而喬納森卻沒有察覺到逆世界的入口。

喬納森救出南茜後，兩人決定再次聯手，捕捉那些神祕的怪物。然而，他們的行動引起了史蒂夫的不滿。史蒂夫認為南茜對喬納森產生了感情，因此試圖抹黑她的名聲。喬納森對此十分氣憤，與史蒂夫發生了一場激烈的鬥毆，最終不幸被捕。

同時，霍普和喬伊為了尋找線索，決定去找尋曾因女兒失蹤而狀告布倫納的泰芮。然而，他們卻發現泰芮已經精神失常。在調查過程中，他們也得知了泰芮曾參加秘密實驗並懷孕的經驗。儘管這些訊息看似荒誕，但他們卻不得不相信泰勒的言論。

麥可試圖與盧卡斯和解，但盧卡斯拒絕了他。盧卡斯堅信自己能夠找到逆世界的入口，於是獨自展開了尋找。麥可和達斯汀在尋找十一的過程中，不幸遭到了特洛伊的尋仇。關鍵時刻，十一出現並救了兩人。她坦白了自己打開逆世界入口的事實，這讓眾人震驚不已。

能源部得知十一被麥可等人匿藏後，立刻派出大批人馬前去抓她。然而，在實驗過程中，能源部卻意外放出了一隻怪物。這隻怪物殺害了一名科研人員後逃出了霍金斯國家實驗室，並在歸家途中的少年威爾·拜耶斯身上留下了致命的傷痕。威爾的母親喬伊發現兒子失蹤後報案，警長霍普受理了此案。在勘察過可能的案發地段後，霍普逐漸找到了案件的線索。

尋子無果而幾近崩潰的喬伊接到了一通不明電話，這讓她更加歇斯底里。與此同時，快餐店老闆接納了一個不明身份的女孩“十一”，並試圖聯繫社工求助。然而，上門的能源部人員卻殘忍地殺害了老闆。在逃跑的過程中，十一遇見了前來尋找威爾的麥克、達斯汀和盧卡斯。

能源部一直在追捕名為麥克的三人組以及一名神秘人物十一，但近日追捕行動宣告失敗。

根據可靠消息，能源部原本計劃對麥克三人組和十一展開大規模追捕行動，但出人意料的是，行動並未能成功捕獲目標。這消息的傳出，無疑讓許多關注此案的人感到震驚。

同時，有知情人士透露，能源部高層布倫納為了獲取麥克的行踪，竟然採用恐嚇手段，試圖從維勒太太口中逼出麥克的藏匿之處。這種極端的做法引起了社會的廣泛譴責。

另一方面，史蒂夫在冷靜思考後，深感自己對南茜有所虧欠，於是主動清除了塗鴉。這項舉動被外界視為他對自己過去行為的反思和懺悔。

霍普和喬伊在得知喬納森與南茜購買了獵熊裝備後，趕到警局處理鬥毆事宜。在交談中，四人就最近發生的怪異事件達成了共識，認為這些事件背後可能隱藏著某種不為人知的秘密。

在特洛伊的報案描述中，霍普意外得知十一正是泰芮的女兒，並且與麥克等人在一起。他迅速地透過無線電找到並解救了孩子們。這項發現為解開謎團提供了新的線索。

在眾人的幫助下，十一創造出了一個感官剝奪池，透過通靈與逆世界取得了連結。令人遺憾的是，芭芭拉已經不在人世，但威爾仍有一線生機。然而，當霍普和喬伊試圖前往逆世界的入口時，他們再次被能源部製服。

在逆世界的「拜耶斯堡」中，威爾為了壯膽唱起了歌。然而，歌聲未落，怪物已經破門而入。

霍普與能源部達成了一項重要協議。為了尋找失蹤的威爾，能源部決定允許霍普和喬伊進入逆世界，但兩人必須嚴守一切秘密。這個決定對霍普來說，既是機會也是挑戰，因為他深知逆世界的危險與不確定性。

啟程之後，霍普和喬伊迅速投入尋找威爾的任務。然而，他們不知道的是，能源部已經傾巢出動，追捕另一個關鍵人物──十一。與此同時，喬納森和南茜試圖用血引誘怪物，卻意外地被上門道歉的史蒂夫打亂了部署。三人合力對抗怪物，最終成功燒傷了它，但也暴露了自己的位置。

麥可在這個混亂的時刻向十一示愛，表達了他對十一的深厚感情。然而，他們的甜蜜時刻卻被能源部人員的包圍所打斷。十一在保護麥可等人的過程中，殺死了包圍者，但卻因見血而引來了更強大的怪物。在這場激烈戰鬥中，布倫納得到了應有的報應，而十一為了拯救麥可等人，最後與怪物同歸於盡。

霍普在尋找威爾的過程中，不斷回想起他亡女的悲痛經歷。這段回憶讓他更加堅定了找到威爾的信念。在經歷了種種艱辛和危險之後，霍普和喬伊終於找到了威爾，並成功地將他救活。

當三人組歡聚一堂，迎接威爾的歸來時，他們向威爾訴說了這一系列的冒險經歷和十一的英勇事蹟。威爾的歸來為這個小鎮帶來了新的希望和歡樂，但霍普卻被神秘的黑衣人帶走，留下了懸念和未知。

聖誕節的鐘聲響起，整個小鎮沉浸在歡樂和平的氛圍中。南茜送給喬納森一台相機，象徵他們重歸於好的感情。在經歷了種種波折之後，南茜最終原諒了史蒂夫，並選擇了與他共度未來。

孩子們再次歡聚一堂，玩起了他們鍾愛的龍與地下城遊戲。麥克在遊戲中想起了十一，心中充滿了無盡的思念與感慨。而在這個歡樂的時刻，霍普卻在幽暗密林裡留下了一個裝滿聚會食物的盒子，彷彿在寄託他對家人和朋友的思念與祝福。

威爾回到家後，雖然再現幻覺並吐出了怪蟲，但他為了安慰家人而假裝沒事。在這個聖誕夜，拜耶斯家過了一個美滿而溫馨的節日，將過去的陰影暫時拋在了腦後。