A Perpignan, entre 1995 et 2001, une adolescente disparaît et trois jeunes femmes sont assassinées autour de la gare. Elles sont jeunes, belles et animées par un fort désir d’émancipation. Leurs visages s’affichent dans les journaux. Elles deviennent « les Disparues de la Gare ». Flore Robin, jeune enquêtrice, fait ses premiers pas dans la police le jour même où le premier corps est retrouvé. Elle devra faire équipe avec le capitaine de police Franck Vidal et son mentor Felix Sabueso, longtemps mis au placard mais rappelé spécialement pour cette affaire hors normes. Parallèlement, la mère de la jeune fille portée disparue, explore chaque piste pour retrouver sa fille. Pendant 20 ans, alors qu’une véritable psychose s’abat peu à peu sur la ville, la traque d’un tueur en série impitoyable mais introuvable fait rage.

Quand une petite fille de 6 ans est kidnappée en plein jour, l’onde de choc dépasse son cercle familial car la fillette - Kimmy - est une star dont les vidéos postées quotidiennement sont suivies par des millions de spectateurs. L’enquête est confiée à Sara Roussel (Géraldine Nakache), chef de Brigade au SDPJ. Pour tenter de sauver la petite fille, Sara va devoir plonger dans un monde dont elle ignore tout et entrer dans l’intimité́ de cette famille qui a appris à vivre sous le regard de leur communauté́. Tandis que les “fans” de la petite fille mènent leur propre enquête, établissent des théories et désignent leurs coupables, Sara se rapproche irrésistiblement de Mélanie (Doria Tillier), la mère de la petite. De confidences en confidences, cette mère de famille va dévoiler ses secrets et ceux de son entourage jusqu’à semer le doute sur le véritable coupable…