Baseada na obra de Sarah Perry, A Serpente de Essex acompanha Cora Seaborne (Claire Danes), uma mulher que, após a morte do marido abusivo, decide abraçar seu interesse pela paleontologia. Ela sai em uma viagem exploratória com o filho Francis, um garotinho curioso de 11 anos, e Martha (Hayley Squires), a babá do menino e sua melhor amiga. Durante a intensa jornada, Cora se torna intrigada pelas ruínas de uma antiga caverna causada por um grande terremoto. Logo, Cora descobre rumores de que, depois de quase três séculos, a serpente mítica de Essex pode ter retornado. Quando um homem morre de um jeito misterioso na véspera de ano novo, a comunidade da região entra em pânico. Os moradores acreditam que a serpente é um ser mágico, mas Cora não é supersticiosa. Cora busca entender os mistérios que envolvem Essex e, quem sabe, ter contato com uma espécie nunca antes vista.