Сериал "Тайна Лауры" начинается с неожиданной встречи Августина Риверо и Лауры Касенаве в зале суда, где разбиралось дело молодого человека Нестора. Он обвинялся в убийстве родителей своей невесты. Августин, судебный психиатр, пытался понять мотивы Нестора, тогда как Лаура защищала его интересы. В ходе процесса Августину удалось предотвратить трагедию для Аналии, дочери убитых родителей, но Лаура проиграла дело.
Несмотря на обстоятельства их первой встречи, между Августином и Лаурой возникает взаимная симпатия. Он стремится увидеть ее снова, не зная о том, что она замужем. Лаура же избегает говорить ему правду. Все меняется в одну роковую ночь, когда Лауре приходит сообщение от мужа Фернандо Саласара.
Приехав домой, она видит убегающего Августина и находит тело Фернандо. В панике Лаура покидает место преступления и попадает в аварию. Очнувшись в больнице, она обнаруживает, что потеряла часть воспоминаний. Августин пытается помочь ей, но ситуация осложняется: труп Фернандо исчезает, как и значительная сумма денег, что заставляет всех думать о побеге Саласара.
Со временем Лаура выходит замуж за Августина. Ее память постепенно возвращается, открывая правду об убийстве первого мужа и роли второго в этом преступлении. Сериал погружает зрителя в запутанную историю любви, предательства и поиска истины.
