第一季（1983）
1983年秋，印第安纳州霍金斯小镇的宁静被一场离奇失踪案打破。12岁的威尔·拜尔斯在与迈克、达斯汀、卢卡斯结束《龙与地下城》游戏后，抄近路回家时遭遇了一只来自未知维度的恐怖怪物，就此杳无音信。这个看似普通的小镇，因为隐藏着霍金斯国家实验室，早已暗流涌动。
威尔的母亲乔伊斯从未放弃寻找儿子，她发现家中的彩灯会莫名闪烁，便尝试用摩尔斯电码与威尔建立联系，逐渐触碰到了“逆世界”的存在——一个与现实世界平行、充满黑暗与危险的维度。小镇警长霍珀起初对失踪案态度敷衍，但随着调查深入，实验室的保密措施、周边的异常区域让他意识到，威尔的失踪绝非偶然，背后藏着不为人知的秘密。
与此同时，一个代号“十一”的小女孩从霍金斯国家实验室逃出，她浑身是伤，只穿着一件病号服，却拥有隔空移物的超能力。走投无路的十一遇到了正在寻找威尔的迈克三人，孩子们心软将她藏在地下室。十一通过自身感应感知到威尔的位置，也明白实验室负责人布伦纳博士的追捕正在逼近。随着接触加深，孩子们发现十一的超能力是找到威尔的关键，而他们也渐渐将这个身世可怜的女孩当成了真正的朋友。
最终，众人查明实验室的秘密实验意外打开了逆世界入口，掳走威尔的怪物正是从那里逃脱。在逆世界入口处，为了保护孩子们、击退怪物，十一用尽全身超能力，在耀眼的光芒中消失。威尔被成功救回，但他回家后在浴室里咳出了一只来自逆世界的虫子，暗示这场危机远未结束；而霍珀在森林里悄悄留下了十一最爱的Eggo华夫饼，似乎在等待她的归来。
第二季（1984）
1984年万圣节前后，威尔虽然回到了家人身边，但身心早已被逆世界的阴影笼罩。他的意识时常与逆世界相连，脑海中反复浮现红色藤蔓覆盖的异景，还会不受控制地画出巨大的“藤蔓地图”——这是因为他已被逆世界中名为“夺心魔”的巨型意识体附身，成为了怪物窥探现实世界的媒介。
失踪的十一其实并未死亡，她被霍珀秘密安置在森林深处的小木屋中。霍珀像父亲一样照顾她，教她认识世界、遵守规则，同时竭力保护她不被实验室发现。但十一始终渴望找到亲生母亲，她利用微弱的超能力感应到母亲的位置，独自踏上寻亲之路。在寻亲过程中，十一得知母亲泰瑞曾是实验室的志愿者，因反抗布伦纳博士的非人道实验被洗脑成植物人。悲痛之余，她结识了另一位超能力者“八号”，对方能制造幻象，两人联手向曾经伤害过她们的人复仇，可在复仇过程中，十一逐渐明白，力量的真正意义是保护珍视之人，而非伤害他人，最终她选择回到霍金斯，与迈克等人重逢。
新角色麦克斯带着滑板和叛逆性格来到小镇，她的到来打破了男孩团原本的平衡，卢卡斯对她产生好感，却引发了迈克的嫉妒。麦克斯的继兄比利是个性格暴躁、充满攻击性的少年，他处处针对孩子们，却没意识到自己早已被夺心魔盯上。随着夺心魔逐渐操控部分居民，组建起由人类肉体组成的庞大实体，一场大规模攻击悄然袭来。危急时刻，十一回归，与少年团、乔伊斯、霍珀等人并肩作战。他们利用威尔的意识作为诱饵，引诱夺心魔现身，再通过烧毁逆世界的藤蔓，彻底剥离了威尔体内的怪物残留。战斗结束后，十一被霍珀正式收养，终于拥有了真正的家，但霍金斯上空隐约的红色阴影，预示着逆世界的威胁从未真正消散。
第三季（1985）
1985年夏天，霍金斯小镇因新开的星庭购物中心变得热闹非凡，这座现代化商场成了居民的新聚集地，却也让不少本地小店面临倒闭。少年团们步入青春期，感情线逐渐明朗：迈克和十一陷入甜蜜恋情，整天形影不离；卢卡斯和麦克斯的感情持续升温；达斯汀在夏令营结识了女友苏西，通过无线电保持联系，夏日的惬意氛围似乎冲淡了过往的阴霾。
但平静之下危机暗涌，乔伊斯发现家里的磁铁全部失去了磁性，无论怎么摆放都无法吸附金属，这个异常现象让她立刻联想到之前逆世界带来的灾难，于是迅速找到霍珀警长求助。霍珀此时正为十一和迈克的早恋问题烦恼，起初并未在意，可随着小镇频繁出现莫名停电和异常磁场，他也意识到事情绝不简单。两人顺着线索追查，最终揭开了惊人秘密：星庭购物中心的地下，隐藏着苏联人的秘密基地，他们正利用大型机器强行打开逆世界通道，试图获取逆世界的能量用于军事目的，基地里还饲养着逆世界的“魔狗”，专门用来清除阻碍实验的人。
与此同时，十一的超能力出现了衰退迹象，在一次与魔狗的意外遭遇中，她险些丧命，这让她陷入深深的自我怀疑。麦克斯的继兄比利在外出时被魔狗咬伤，随后被夺心魔附身，成为了苏联人打开逆世界通道的“钥匙”，开始引诱小镇居民进入夺心魔的控制网络。达斯汀通过自制无线电设备监听到苏联人的密电，联合在商场冰淇淋店打工的史蒂夫和罗宾破译信息、潜入基地探查；南茜和乔纳森在调查小镇异常鼠疫事件时，发现了被夺心魔寄生的居民，两人被报社解雇后，也加入了对抗危机的队伍。
最终决战在星庭购物中心打响，少年团负责引开魔狗和被控制的居民，乔伊斯和霍珀潜入地下基地试图关闭机器，史蒂夫、罗宾和达斯汀负责支援。比利在战斗中被十一唤醒人性，想起了自己不幸的童年和对亲情的渴望，最终用身体挡下夺心魔致命一击，用生命保护了孩子们。机器被成功关闭，但苏联援兵及时赶到，霍珀为掩护乔伊斯逃走，与苏联士兵展开殊死搏斗，最终被爆炸的冲击波吞噬，所有人都以为他牺牲了。十一在战斗中耗尽力量，彻底失去超能力，她和迈克、威尔等人被迫离开霍金斯，开始了流亡生活。
第四季（1986）
1986年春天，十一和威尔一家搬到加州开始新生活，可十一在新学校里频频遭受同学欺凌，只能靠回忆霍金斯的朋友们缓解孤独。迈克为了给十一惊喜，独自乘坐长途汽车来到加州探望她，而威尔则因为再次感受到逆世界的召唤，变得焦虑不安，他的画板上画满了红色藤蔓和恐怖怪物，过往的阴影再次袭来。
与此同时，霍金斯小镇接连发生神秘的青少年连环杀人案，受害者死状极其诡异——眼睛被挖去，身体悬浮在空中，仿佛被某种超自然力量折磨致死。小镇少年埃迪·芒森因为是最后一个见到受害者的人，被当成杀人凶手，遭到霍金斯高中篮球队的追捕，被迫躲藏起来。少年团的成员们坚信埃迪是无辜的，他们开始调查案件，通过受害者的共同点和现场留下的异常痕迹，发现这些命案都与一个名叫“维克纳”的恐怖存在有关。
南茜和史蒂夫、罗宾组成调查小队，查阅大量旧报纸和档案后，终于揭开了维克纳的真实身份：他是霍金斯实验室的初代实验体“001”，本名叫亨利·克里尔。亨利天生拥有操控他人意识和植物的能力，童年时因杀害家人被父亲交给布伦纳博士，成为第一个超能力实验品。布伦纳博士为了控制他，试图复制他的能力，十一等实验体也因此诞生。后来，亨利在实验室里大开杀戒，被愤怒的十一封印进逆世界，在逆世界的环境中蜕变成维克纳，通过入侵有心理创伤者的意识扩大逆世界裂缝。
故事此时分为三条线索同步推进：霍金斯这边，南茜等人深入调查维克纳的过往，试图找到他的弱点；加州那边，十一在迈克的鼓励下，决定找回超能力，她在欧文斯博士的帮助下回到霍金斯实验室旧址，通过回忆童年创伤重新唤醒能力，却也得知了自己当年失手将亨利封印进逆世界的残酷真相；俄罗斯那边，乔伊斯和默里收到霍珀还活着的消息，历经艰险远赴俄罗斯，在监狱里找到了被囚禁的霍珀，霍珀在狱中结识狱友，一同策划越狱，最终成功逃离，踏上返美之路。
季末，维克纳将目标瞄准南茜，试图通过她的意识彻底打开逆世界与现实世界的通道。埃迪为掩护大家撤离，独自一人引开逆世界的蝙蝠群，最终被蝙蝠围攻致死，用生命证明了自己的清白。十一及时赶回霍金斯，与维克纳展开终极对决，她利用超能力重创维克纳，却未能将其彻底消灭。此时，逆世界的裂缝已遍布霍金斯，红色藤蔓缠绕着小镇的每一个角落，怪物在街道上横行，霍金斯彻底沦为人间炼狱。
第五季（1987，最终季）
1987年，距离霍金斯被逆世界侵蚀已过去一年半，整个小镇被美国军方设为军事隔离区，进出受到严格管控，幸存者们躲在地下掩体中艰难求生。所有分散的角色终于重新集结，迈克、卢卡斯、达斯汀等人从各地回到霍金斯，乔伊斯和霍珀顺利归国，十一则一直在秘密进行超能力特训，准备与维克纳展开终极决战。此时的维克纳与夺心魔合二为一，成为更强大的“终极形态”，他的目标是彻底融合逆世界与现实世界，建立由他统治的黑暗王国。
随着调查深入，三大核心真相被逐一揭开：超能力的起源并非偶然，布伦纳博士的继任者K博士正在复刻实验，试图抽取十一的血液批量制造超能力战士，而亨利的超能力源于童年创伤与未知维度能量；逆世界并非简单的平行空间，而是连接现实世界与“深渊维度”的桥梁，维克纳想通过这座桥梁引入黑暗力量；威尔的性取向也终于明朗，在1980年代对性少数群体并不包容的社会背景下，他在罗宾的鼓励下接纳了真实自我，而维克纳当年选中他，正是因为他内心的敏感与困惑。
最终决战的计划逐渐成型：十一与同为超能力者的八号联手，进入夺心魔体内展开意识层面的对决；威尔利用自己与逆世界的特殊连接，成为“人形雷达”，精准预判维克纳的行动轨迹，引导众人找到其“核心弱点”——霍金斯中学下方的裂缝核心；霍珀、乔伊斯、南茜、史蒂夫等组成地面部队，负责摧毁逆世界在现实的物理连接点，阻止两个世界融合。决战前夕，每个人都向身边人袒露心声：威尔勇敢正视自我，得到朋友们的理解与支持；迈克向十一表达了坚定不移的爱意；霍珀向乔伊斯求婚，承诺战后给她安稳的家。
战斗打响后场面异常惨烈：麦克斯在协助十一进入维克纳意识时，一度被控制陷入濒死状态，幸得十一用超能力救活，但失去了视力，双腿暂时瘫痪；卢卡斯为保护麦克斯身受重伤，住院数月才逐渐康复；八号在对抗军方时被枪击身亡，用生命为十一创造了进攻机会；威尔在关键时刻爆发潜能，凭借与逆世界的连接折断夺心魔的四肢，为十一争取了宝贵时间。最终，十一在维克纳的意识核心中将其彻底消灭，同时用尽力量关闭了所有逆世界裂缝，代价是自己的超能力永久消失。
一年后，霍金斯小镇开始重建，居民们逐渐回归正常生活。少年团高中毕业各奔前程：达斯汀进入麻省理工学院深造，卢卡斯陪伴着逐渐康复、能借助拐杖行走的麦克斯留在小镇，迈克和十一选择守护这座见证了他们成长与牺牲的小镇，威尔则和家人搬到华盛顿州，终于放下过去的阴影。霍珀和乔伊斯举行了简单的婚礼，霍珀重新担任小镇警长，继续守护这里的安宁。所有人都带着战斗留下的创伤，但也收获了成长与真挚的情谊，他们在霍金斯的阳光下告别，为这段跨越五年的奇幻冒险，画上了圆满的句号。