In un laboratorio del dipartimento dell'energia del governo americano, uno scienziato viene rapito da una forza invisibile. Nel frattempo, un ragazzino di dodici anni, Will Byers, sparisce nel nulla dopo aver visto una strana e misteriosa creatura mentre tornava a casa in bici, mentre una giovane ragazza entra in un ristorante vestendo solo un grembiule da ospedale e con la testa rasata.

Lucas, Mike e Dustin portano la ragazza a casa di Mike, scoprendo che il suo nome è 011 e che porta un tatuaggio sul braccio. Quando Lucas e Dustin minacciano di denunciarla, lei rivela di essere telecinetica. A casa di Will, sua madre riceve una telefonata dal figlio, ma poco dopo il telefono smette di funzionare.

Barbara si risveglia in fondo a una piscina vuota coperta di radici nere, un'altra creatura grigia vicino a lei. Uscendo dalla piscina, si rende conto che il mondo intorno a lei è cambiato, e tutto è diventato grigio e coperto di radici nere. Nel frattempo, Nancy scopre che Barbara è sparita nel nulla.

Dopo aver seguito la polizia, i ragazzi arrivano alla cava e vedono il corpo di Will drenato dall'acqua. Mike, furioso con El, fugge via, e in seguito riesce a contattare Will usando la radio di Mike, sentendolo cantare "Should I Stay or Should I Go" dei The Clash.

Il funerale di Will si avvicina, ma la maggior parte dei partecipanti non vuole credere che sia morto. Nel frattempo, l'esperienza di Hopper alla Sadler lo ha lasciato scosso, mentre Jonathan deve fare i conti con il ritorno del padre e con un'esperienza surreale vissuta nei boschi con Nancy.

Nancy riesce a scappare dalla dimensione alternativa e dal mostro. Steve scopre che il Dr. Martin Brenner e gli uomini della Sadler stanno per trovare Eleven, e quindi tutti quelli intorno a lei sono in pericolo. Intanto, Lucas inizia una missione per conto proprio per trovarla.

Il tempo a disposizione è poco, perché il Dr. Brenner e i suoi uomini stanno per rintracciare Eleven. Steve cerca di farsi perdonare per i suoi comportamenti inopportuni, mentre Nancy si unisce a Joyce e a Hopper per ritrovare Will. Intanto, viene fatto un ultimo tentativo per trovare Barbara.