Исчезновение Кэтрин Вебб разворачивается в апреле 1942 года в городе Бат, Англия, на фоне бомбежек Второй мировой войны. Главная героиня, Фрэнсис Пэрри, отвечает за присмотр за шестилетним Дэви Нойлом. В условиях хаоса и разрушений, вызванных авиаударами, мальчик бесследно исчезает. Фрэнсис испытывает сильное чувство вины и отказывается признать смерть ребенка. Вскоре после того, как деятельность бомбардировок приостанавливается, город начинает восстанавливаться, и находят останки.

Однако они оказываются не Дэви, а маленькой девочки — лучшей подруги Фрэнсис, которая пропала более двадцати лет назад. Это обнаружение возвращает героиню к прошлому, заставляя вспомнить давно забытое преступление, которое сильно повлияло на ее жизнь. Пока Фрэнсис продолжает поиски Дэви, перед ней встает задача раскрыть правду о том давнем деле, несмотря на его болезненный и страшный характер. Итогом становится внутренняя борьба героини с прошлым и настоящим, а также стремление разобраться в произошедшем, каким бы сложным ни был поиск ответов.