Фильм «Загадка Натали Вуд» предлагает взгляд на историю молодой актрисы, чье мгновенное превращение в любимицу публики казалось волшебной сказкой. Родившаяся в семье русских эмигрантов Наташа Захаренко, получившая на студии «Двадцатый Век Фокс» сценический псевдоним Натали Вуд, к семи годам стала воплощением чьих-то заветных мечт — прежде всего мечты матери, стремившейся к безусловной славе для своей дочери.
Девочка быстро превратилась в мировую знаменитость и кумир миллионов зрителей по всему свету. Её талант признавали во всех уголках киноиндустрии, и она снималась рядом с легендами, такими как Рекс Харрисон, Джеймс Дин, Джин Келли, Джон Уэйн и Фрэнк Синатра, а особенно — с кумиром её юности Робертом Вагнером, с которым позже связала судьбу браком.
Но за блеском Голливуда скрывались тревоги и страхи, непонимание и одиночество, семейные напряжения и хроническая депрессия. Постоянная борьба с бременем славы за право любить и быть любимой накладывала отпечаток на каждую страницу её жизни — и именно эта песчинка загадки остаётся главной в истории Натали Вуд, которую пытаются разгадать до сих пор.