La chica invisible es un 'thriller' dramático ambientado en la ficticia localidad andaluza de Cárdena. En este idílico pueblo, Miguel Ángel y Julia, padre e hija, se ven envueltos en la investigación del asesinato de una adolescente de la zona.
Pese a sus diferentes formas de ver la vida y a la tensión que se palpa en el ambiente cada vez que están juntos, ambos se unen con el objetivo de resolver el trágico asesinato que ha marcado un antes y un después en Cárdena. El pueblo en el que todos sus habitantes son posibles sospechosos.