Egy évvel Will eltűnése után egy Elevenéhez hasonló tetoválással, szintén természetfeletti erővel rendelkező lány Pittsburghben egy bűnöző banda tagjaként tevékenykedik. Hawkinsban Will, Mike, Dustin és Lucas egy új lány osztálytárssal ismerkednek meg, akit Maxine-nek ("Max") hívnak. Dustin és Lucas rögtön szimpatizálni kezdenek a lánnyal, míg bátyja, Billy ellenséges viszonyt ápol Steve-vel. Mike és Nancy továbbra sem tették túl magukat Eleven, illetve Barb elvesztésén. Willnek több látomása is van az Upside Downról, amely során egy hatalmas, csápokkal rendelkező szörnyet lát. Joyce és Hopper elviszik Willt a laboratórium új vezető kutatójához, Dr. Owenshez. Később Hopper hazatér az erdőben lévő otthonába, ahol mint kiderül, az életben lévő Elevennel lakik együtt.

Visszapillantásokban, Elevennek sikerül kijutnia az Upside Downból, de arra kényszerül, hogy elrejtőzve éljen annak érdekében, hogy a kormány emberei ne találjanak rá. A jelenben a gyerekek Halloweenre készülnek. Eleven is szeretne elmenni cukorkákat gyűjteni, de Hopper ragaszkodik ahhoz, hogy a házban maradjon. Hopper nyomozni kezd a városszerte jelentkező rothadó tökök ügyében. Nancy szeretné elmondani Barb szüleinek az igazságot lányuk haláláról, de ezt Steve rossz ötletnek tartja, hiszen a kormány ügynökei bármikor lecsaphatnak rájuk, ha bárkinek is elárulják az igazságot. A páros egy halloweeni partiba megy, ahol Nancy a túl sok alkohol miatt lehordja Stevet, aki végül otthagyja a lányt. Jonathan hazaviszi Nancyt. Mike, Will, Dustin és Lucas az utcákat járják halloween alkalmából, később Max is csatlakozik hozzájuk. Az este folyamán Willnek újabb látomásai támadnak, amiket Mike-nak is elmesél. Mike elmondja, hogy még mindig próbál kapcsolatba lépni Elevennel. Ez kölcsönösen is igaz, de Eleven sem jár sikerrel. Dustin a háza előtti szemetesben egy különös lényre bukkan.

Visszapillantásokban, Hopper rátalál Elevenre az erdőben, ahol nagyapja vadászházát rendezi be közös otthonuknak. A jelenben Bob (Joyce párja) arra biztatja Willt, hogy győzze le félelmeit. Nancy rábeszéli Jonathant, hogy segítsen neki elárulni az igazságot Barb szüleinek. Hopper megkéri Dr. Owenst, hogy foglalkozzon a rothadó tökök problémájával. Dustin megpróbál minél több mindent megtudni új, csigaszerű háziállatáról, amit D'Artagnannak ("Dart") nevez el. Dustin megmutatja Dartot a barátainak is. Will, amint leírja hallucinációit, a fiúk rájönnek, hogy Dart az Upside Downból való. Eleven elhagyja a vadászházat és Mike felkeresésére indul, de bosszús lesz, miután a fiút Max mellett látja. Joyce Will látomásának képeit véli felfedezni a halloween estéjén készült videofelvételen. Dart elszökik; Will megtalálja, ami egy újabb hallucinációt vált ki belőle. Will megfogadja Bob tanácsát és szembeszáll az árnyszörnnyel, de az végül bekebelezi őt.

Will magához tér barátai és Joyce előtt. Joyce hazaviszi fiát, de észreveszi, hogy Will furcsán viselkedik, miután különféle dolgokat kezd firkálni lapokra. Joyce Hoppert hívja segítségül, akivel közösen rájön, hogy a Will által rajzoltak egy hatalmas indarendszert alkotnak. Hopper ráismer egy területre és Joyce tudtán kívül elmegy. Nancyt és Jonathant álruhában lévő ügynökök csalják csapdába, amikor azok Barb édesanyjával próbálnak kapcsolatba lépni. Dr. Owens megmutatja nekik az Upside Downba vezető portált, illetve bevallja, hogy Barb emiatt vesztette életét. Amikor kiengedik a laboratóriumból a két fiatalt, Nancy elárulja, hogy felvette Dr. Owens vallomását. Lucas megpróbál közelebb kerülni Maxhez, de Billy figyelmezteti őt, hogy maradjon távol Lucastól. Dustin megtudja, hogy Dart kitört a ketrecéből és megölte a család macskáját. Dart egy, a Demogorgonhoz hasonló kisebb szörnnyé növekszik. Eleven a Hopperrel való vitája után megtalálja Hopper kutatásainak dokumentumait biológiai édesanyjáról, Terry Ivesról, akivel megpróbál kapcsolatba lépni erejét használva. Hopper leás a földbe az egyik fertőzött területen, ahol a föld alatt egy, az Upside Downba vezető alagutat talál.

Hopper csapdába esik az alagútban és eszméletét veszti. Willnek látomása van Hopperről, de Joyce nem jön rá a jelentésére és Bobot hívja segítségül. Bob egy Hawkins alatti térképként azonosítja a Will által rajzoltakat, valamint Hopper hollétére is rájön. Nancy és Jonathan segítség reményében felkeresik Murrayt, aki tudja, hogy az emberek nem fogadnák be a történetet úgy, ahogy az valójában megtörtént. Hogy hihetőbbé tegyék a történéseket kitalálják, hogy Barb halálát a laboratórium méreganyagai okozták. Lucas elmeséli az egy évvel ezelőtt történteket Maxnek, hogy elnyerje bizalmát, de a lány nem hisz neki. Dustin sikeresen csapdába csalja Dartot és Steve segítségét kéri, hogy újra elfogja. Eleven elindul, hogy megkeresse a katatón állapotban lévő Terry Ivest. Eleven kapcsolatba lép a nővel és átéli emlékeit. Eleven megtudja, hogy volt mellette egy hozzá hasonló másik lány is. Joyce, Bob és Will megmentik Hoppert, majd a laboratórium emberei tűzet gyújtanak az alagútban, aminek következtében Will összeesik a fájdalomtól.

Willel gyorsan a laboratóriumba sietnek, ahol kiderül, hogy a fiú kisebb amnéziában szenved. Dr. Owens arra gyanakszik, hogy az árnyszörny egy egyfajta vírus Will testében, ami egészen az agyáig elterjedt, emiatt ha az alagutakban kárt okoznak, azzal lehel Willt is megölik. Nancy és Jonathan az éjszakát Murray házában töltik, ahol egymást iránti érzéseikről beszélnek. Másnap hazatérnek és megtalálják Will rajzait. A helyi roncstelepen Dustin, Lucas, Max és Steve megpróbálják elfogadni Dartot. Max megnyílik Lucasnak és Billyről mesél. Dart megérkezik a helyszínre többi szörnytársával együtt és csapdába ejtik Dustinékat egy kisbuszban; a falka azonban hirtelen elsiet. A laboratóriumban Will talál egy pontot a térképén, amit a szörnyek elkerülnek. Owens odaküldi embereit, hogy megvizsgálják a terepet, de kiderül, hogy ez egy csapda és szörnyek támadnak rájuk, melyek aztán a laboratórium felé veszik az irányt. A többiek rájönnek, hogy a szörny manipulálta Willt.

Eleven Chicagóba utazik, hogy megkeresse a Terry emlékeiben lévő másik lányt. Megtalálja a szintén természetfeletti képességgel rendelkező Kalit és megismerkedik a banda többi tagjával is. Kali elmondja Elevennek, hogy bandája segítségével bosszút forral a hawkinsi laboratórium korábbi kutatóin. Kai segít Elevennek, hogy ráleljen erejének forrására. Eleven csatlakozik a csapathoz és együtt megtámadják Rayt, aki régebben sokkterápiát alkalmazott Terryn. A férfi azt állítja, hogy Dr. Brenner még mindig életben van. Kai arra kéri Elevent, hogy ölje meg Rayt, de a lány ezt nem teszi meg, miután megtudja, hogy a férfinak van két kislánya. A banda elmenekül a helyszínről. Elevennek látomása támad a laboratóriumban bajba esett Mike-ról és Hopperről, amiért úgy dönt, hogy visszatér Hawkinsba.

Eleven megérkezik a Byers-házhoz és végez a szörnyekkel. Sok idő elteltével újratalálkozik barátaival. Eldöntik, hogy bezárják az Upside Downba vezető átjárót. Hopper és Eleven elindulnak a laboratóriumba, míg Jonathan, Nancy és Joyce túlfűtik a szobát, így a meleget nem kedvelő szörny elhagyja Will testét. Billy és Steve összeverekednek. Mike, Dustin, Lucas, Steve és Max belépnek az alagútrendszerbe, hogy eltereljék a falka figyelmét. Az alagútban Dustin felismeri Dartot, aki hagyja elmenekülni a csapatot. Eleven minden dühét felszabadítva sikeresen bezárja az átjárót, ezáltal minden szörnytől megszabadulva Hawkinsban. Egy hónappal később a laboratóriumot bezáratták, Barb számára pedig temetést szerveztek. Owens születési anyakönyvi kivonatot állít ki Eleven számára. A diákok elmennek az iskolai bálba, ahol Mike és Eleven csókolóznak és táncolnak. Mindezalatt az Upside Downban az árnyszörny körbeveszi az iskolát.