В ноябре 1983 года Уилл Байерс исчезает по дороге домой после игры с друзьями. Пока полиция ищет обычное объяснение, его мать Джойс получает признаки того, что сын пытается связаться с ней через телефон и электричество. Майк, Дастин и Лукас находят в лесу девочку с номером Одиннадцать, сбежавшую из местной лаборатории. Её способности становятся ключом к поискам, но сотрудники учреждения охотятся за ней и скрывают последствия экспериментов.
Исчезновение Барб, подруги Нэнси, связывает подростковую историю с тем же существом. Нэнси и Джонатан объединяются, чтобы понять, откуда приходит чудовище. Хоппер обнаруживает, что найденное тело Уилла поддельное, и перестаёт доверять официальной версии. Постепенно отдельные расследования сходятся: за лабораторией существует проход в Изнанку, мрачное отражение Хоукинса, а чудовище перемещается между мирами. Одиннадцать непреднамеренно открыла связь во время опытов доктора Бреннера.
Финальная попытка спасения требует разделить задачи. Джойс и Хоппер входят в Изнанку и находят Уилла; Нэнси, Джонатан и Стив сражаются с монстром дома; дети защищают Одиннадцать в школе от прибывших агентов. Девочка уничтожает Демогоргона и исчезает вместе с ним. Уилл возвращается, но восстановление оказывается неполным: он кашляет существом, похожим на личинку, и ненадолго вновь видит Изнанку. Хоппер оставляет вафли в лесу, намекая на надежду, что Одиннадцать выжила. Сезон завершает спасение ребёнка, одновременно показывая, что воздействие другого мира не закончилось.
