La scomparsa di un ragazzino in una cittadina porta alla luce un mistero in cui si mescolano esperimenti segreti, spaventose forze soprannaturali e una strana bambina.
Rifiutando la morte del figlio, Joyce cerca di entrare in contatto con lui. I ragazzi sistemano Undici, mentre Nancy e Jonathan siglano un'improbabile alleanza.
Hopper entra nel laboratorio mentre Nancy e Jonathan affrontano la forza che ha preso Will. I ragazzi chiedono al signor Clarke come viaggiare in un'altra dimensione.
Jonathan, in preda all'agitazione, cerca Nancy al buio ignorando la presenza di Steve. Hopper e Joyce scoprono la verità sugli esperimenti del laboratorio.
Undici cerca di raggiungere Will, mentre Lucas avverte che "i cattivi stanno arrivando". Nancy e Jonathan mostrano alla polizia le riprese di Jonathan.
Il dottor Brenner trattiene Hopper e Joyce per interrogarli mentre i ragazzi aspettano con Undici in palestra. Nancy e Jonathan si preparano allo scontro a casa di Will.
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