Absentia segue Emily Byrne (Stana Katic), uma agente do FBI que assume a difícil missão de capturar um dos assassinos mais perigosos de Boston. Mas, durante as investigações, ela acaba desaparecendo misteriosamente. Seis anos depois, ela é encontrada quase sem vida e sem memória dentro de uma cabana no meio da floresta. Ao voltar para sua rotina, Emily descobre que seu marido se casou com outra mulher e que se manter longe dos casos criminais não vai ser tão fácil quanto imaginava.