Wanneer de ooit zo gelukkige familie Barret slachtoffer is van enkele angstaanjagende gebeurtennissen, is het hel op aarde. In Dark Skies wordt het leven van Lacey (Keri Russell) en Daniël Barret (Josh Hamilton) en hun kinderen op zijn kop gezet als er steeds meer vreemde dingen plaatsvinden en het gezin rare aandoeningen krijgt. Het gezin laat het er niet bij zitten en gaat op onderzoek uit. Als niemand gelooft dat ze er zelf niets mee te maken hebben, moeten ze noodgedwongen zelf actie ondernemen om zichzelf te redden voor het te laat is.