События в фильме «Загадочная кожа» происходят в 80-е годы в американском штате Канзас. Действие начинается со сцены, где восьмилетний Брайан в подвале собственного дома приходит в себя после потери сознания и мучительно, но безуспешно пытается вспомнить, что с ним произошло. Впоследствии Брайан начинает видеть во сне жутковатые и повторяющиеся кошмары, где кто-то неведомый неприятной синеватой рукой навязчиво пытается коснуться мальчика.
Однажды по телевизору он наталкивается на передачу о потусторонних силах, героиня которой Эвелин Фризен рассказывает, как несколько раз была похищена инопланетянами. Брайан вступает с ней в переписку, и Эвелин советует ему записывать свои сны, утверждая, что загадка может крыться в них. Заинтригованный Брайан решает докопаться до истины во что бы то ни стало…