1990-luvun loppupuolella ja 2000-luvun alkupuolella teinityttö katoaa ja kolme nuorta naista murhataan juna-aseman lähettyvillä Perpignanissa. Kaikki heistä ovat brunetteja, kauniita ja emansipaatiota tavoittelevia naisia. Heidän kasvonsa ovat sanomalehdissä, ja heitä aletaan kutsua "kadonneiksi aseman tytöiksi". Nuori etsivä Flore Robin aloittaa uransa poliisilla samana päivänä, kun ensimmäinen ruumis löydetään. Hän alkaa tutkia asiaa yhdessä poliisipäällikkö Franck Vidalin ja mentorinsa Félix Sabueson kanssa. Tästä käynnistyy tositapahtumiin perustuva, 20 vuotta kestänyt koko Ranskan laajuinen tutkinta ja salaperäisen ja armottoman sarjamurhaajan etsintä. Samaan aikaan äiti pitää yhä toivoa yllä tyttärensä löytämisestä hengissä.