Paródia de filmes como A Garota no Trem e A Mulher na Janela, A Vizinha da Mulher na Janela acompanha Anna (Kristen Bell), uma mulher deprimida que se isola em sua casa a maior parte do tempo. Mas tudo muda quando um belo homem se muda para a casa do outro lado da rua. Anna se sente atraída por ele a princípio, mas um dia acaba presenciando uma cena assustadora e violenta. Enquanto tomava uma taça de vinho sentada em sua janela, ela vê uma jovem mulher sendo assassinada na casa de seu novo vizinho. Sem saber o que realmente o que aconteceu ou se o homem é culpado pelo crime, Anna decide ir até a polícia, mas quando denuncia o crime, ninguém acredita em sua história. Agora ela já não sabe se o que viu foi real ou apenas uma alucinação e começa a sentir que está perdendo a sanidade.