Falsa Identidad gira en torno a Isabel y Diego, dos desconocidos con mundos muy diferentes que se cruzan cuando aceptar un cambio de identidad. Los desconocidos pasan a ser un feliz matrimonio para conseguir huir de sus enemigos, que no pararan hasta verlos sin vida. Todo el plan es pensado por Eliseo, el hermano de Diego, que también ofrece una nueva identidad a Ricardo, el hijo de Isabel que pasa a llamarse Max.
Diego es parte de una banda de criminales que tiene negocios con el capo de Sonora, Gavino Gaona. Su relación es buena hasta que el capo se entera de que Diego, siendo novio de su hija, es el amante de su mujer. A partir de ese momento, Gavino obliga a sus hombres a buscarle para que le maten.
Por su parte, Isabel es ama de casa y siempre se ha dedicado a su familia. Con la idea de ser una buena madre y esposa, la mujer soporta todo tipo de abusos por parte de su marido Corona, un cantante fracasado. Después de una brutal paliza por parte de su marido, Isabel acaba en el hospital donde le informan que ha perdido a su bebe tras los golpes. Harta de esta situación decide pedir ayuda a Zoraida, la ama de llaves de la casa de Eliseo.
De esta forma, Isabel y su hijo acaban en casa de Eliseo donde les ofrece la posibilidad de suplantar la identidad de una pareja recién fallecida. Aunque estén escondidos en Estados Unidos, sus enemigos consiguen dar con ellos y Diego e Isabel deben huir. Así, comienzan a forjar una bonita relación y se dan cuenta que las apariencias engañan.