Baseada no romance homônimo de Sarah Pinborough, Por Trás de Seus Olhos acompanha Louise (Simona Brown), uma mãe solteira que se esforça para criar o filho e que sente falta de mais aventuras em sua rotina. Certa noite, ela decide ir a um pub e acaba conhecendo David (Tom Bateman), um homem misterioso que pode lhe dar exatamente o que busca. Mas, pouco depois, Louise descobre que ele não só é casado, como também é seu novo chefe no consultório de psiquiatria onde trabalha. Antes inofensivo, o flerte se transforma em um relacionamento perigoso. A situação se complica ainda mais quando Louise fica cara a cara com Adele (Eve Hewson), a esposa de David. Uma amizade inesperada surge entre as duas mulheres, e Louise se vê mergulhada em uma teia de mentiras, traição e paixão. Quanto mais ela se envolve com o casal, mais ela se questiona sobre os terríveis segredos que David e Adele escondem por trás da aparência de um casamento feliz e bem-sucedido.