Недавно переехавшая в новый дом Энн Лейк впервые сопровождает дочь Банни в детский сад. Энн живёт без мужа и держится на поддержке лишь брата — журналиста Стивена. После спокойного утра Энн идёт за Банни, рассчитывая на обычную встречу после занятий, но Банни не возвращается. Вскоре становится ясно, что в суете дня никто не заметил исчезновение ребёнка. По мере того как близкие — родственники, друзья и соседи — начинают сомневаться и искать ответы, Энн пытается вспомнить мельчайшие детали, которые могли бы пролить свет на происшедшее. Она и её брат проходят через череду подозрений, ошибок и ложных следов, пока город не уводит их в истину. Фильм держит зрителя в напряжении, медленно раскручивая тему доверия, родительской тревоги и границ между реальностью и разрушенной иллюзией, когда маленькая Банни исчезает без следа.
В Columbia Pictures настаивали, чтобы Отто Преминджер снял в главной роли Джейн Фонду, которая и сама была не прочь сыграть, однако Преминджер заявил, что будет снимать только Кэрол Линли.
Увидев Кира Дуллеа именно в этом фильме, Стэнли Кубрик (1928-1999) пригласил его в фантастический фильм « 2001 год:Космическая одиссея » (1968) на роль Дэйва Боумена, ставшую впоследствии самой знаменитой в репертуаре актёра. Дуллеа даже не проходил прослушивания. Кубрик просто спросил, не хочет ли тот сыграть в таком-то фильме такого-то героя, на что Дуллеа ответил согласием.
В период, когда этот фильм снимался, влияние т.н. кодекса Хейса (это этический кодекс производства фильмов в Голливуде) уже ослабевало, и придерживались его не так уж строго. Кодекс Хейса исключал любые ссылки на аборты и упоминания абортов (за исключением сделанных в самых общих выражениях), а тем более упоминания об абортах в положительном или даже нейтральном ключе. Героиня в исполнении Кэрол Линли (1942-2019) откровенно говорит в одном из разговоров, что подумывала об аборте, но в итоге решила-таки родить ребёнка. Более того, эта героиня даже употребляет слово «аборт», что также было кодексом Хейса запрещено. В статье в New York Times в 2015 году кинокритик Дж. Хоберман предположил, что фильм « Исчезнувшая Банни Лейк » был, вероятно, вообще самым первым, где открыто использовалось слово «аборт».