Desaparecida es una película dramática en la que una mujer ve a una niña que cree que es su hija que murió recién nacida en el hospital.
Lizzie es una mujer atormentada porque perdió a su hija Rosie recién nacida en un incendio que ocurrió en el hospital.
Han pasado siete años pero Lizzie no consigue superarlo lo que le ha llevado a divorciarse de Mike y a distanciarse de su hijo Thomas que, aunque ahora vive una semana con cada uno, prefiere vivir con el padre.
Un día lleva a Thomas a una fiesta y allí ve a una niña a la que le encuentra mucho parecido físico con ella y está convencida que es Rosie. Esa niña se llama Lola, tiene siete años y es la hermana de Jeremy, un amigo de Thomas.
Lizzie la sigue hasta su casa y como los padres, Claire y Bernard, van a vender la casa encuentra la excusa perfecta para entablar conversación y trata de averiguar si sus sospechas son ciertas.
Cuando cuenta lo sucedido a su exmarido, sus padres y su psiquiatra nadie le cree porque Rosie murió en el hospital y en la conversación que mantiene con Claire le dice que nació en un hospital diferente.
Todos creen que debe pasar página de una vez, ya han pasado siete años y debe seguir adelante por su propio bien y el de su hijo Thomas al que no le presta mucha atención por su obsesión.
Pero Lizzie no piensa rendirse y no para de acosar a la familia de Lola tratando de encontrar pruebas que demuestren que Lola es su hija ante la desesperación de todos.