"Женщина в озере" — это драматический триллер, разворачивающийся в Балтиморе 1960-х годов. В центре сюжета — домохозяйка Мэдди Шварц, роль которой исполняет Натали Портман. Устав от своей рутинной жизни и роли «просто чьей-то жены», Мэдди решает начать новую жизнь, оставив мужа. Она стремится стать журналисткой и берет на себя расследование двух загадочных смертей: еврейской девочки по имени Тесси и темнокожей женщины Клео Шервуд (Мозес Инграм), чье исчезновение и последующая смерть остаются неразгаданными тайнами.

Мэдди начинает работать над делом Клео, которая была активисткой и матерью, балансирующей между несколькими работами и заботой о своей семье. Постепенно Мэдди погружается в мир политических интриг и социальных проблем, которые были характерны для Балтимора того времени. Расследование приводит ее к пересечению судеб с людьми, которые не хотят, чтобы правда была раскрыта.