El gato desaparece comienza cuando Beatriz (Beatriz Spelzini) va a buscar a su marido a la clínica neuropsiquiátrica donde ha estado internado tras sufrir un brote psicótico inesperado y violento. El día se desarrolla en calma, salvo un hecho: Donatello, el gato, se espanta y da alaridos cuando ve entrar a Luis (Luis Luque) en la cocina. Cuando Luis trata de tomarlo el animal se retuerce entre sus manos, saca sus garras y tras herirlo en su rostro sale disparado al exterior. Beatriz no puede disimular una cierta inquietud por saber si Luis es, después de la internación, realmente el mismo, si aquel oscuro episodio puede volver a repetirse, mientras tanto extraños sucesos se irán manifestando modificando la rutina de aquellos personajes.