Cleo (Rowan Blanchard) ialah seorang gadis remaja yang tinggal di bawah bayangan kakaknya, Molly (Paris Berelc), yang popularitinya membuatnya dikenali oleh semua orang di sekolah. Walaupun Cleo sukar diperhatikan berbanding kakaknya, dia adalah pelajar yang cemerlang, tetapi introvert dan agak sarkastik dan sinis.

Guru sains Cleo, Mr. Perkins (Alex Désert), melihat potensinya dalam sains dan memutuskan bahawa dia memerlukan cabaran untuk projek kelasnya; dia akan menentukan bahan misteri dan mengubahnya menjadi keadaan kristalnya. Semasa dia menjalankan eksperimen di rumah, sementara Molly mengadakan makan malam untuk pasukan lakrossnya, seekor rama-rama terbang dan mengalihkan perhatian Cleo, menyebabkan dia secara tidak sengaja menumpahkan bahan kimia yang tidak diketahui ke dalam larutannya. Uap yang dihasilkan akhirnya menjadikan rama-rama itu halimunan, menyebabkan Cleo mengejarnya di sekitar rumah, penuh dengan tetamu, sebelum ia pergi.

Kemudian, semasa Molly bersiap untuk tidur, rama-rama itu kembali, tertarik dengan cahaya dari bilik mandi. Rama-rama itu jatuh ke dalam cawan air yang mengandungi antasid yang Molly minum, dan dia tanpa sedar memakan rama-rama yang membuatnya halimunan.