El cuco de cristal presenta a Clara Merlo, una médica residente que logra sobrevivir a un grave episodio cardíaco después de recibir un trasplante de urgencia. Tras la intervención, la joven comienza a sentir la necesidad de conocer quién fue la persona cuyo corazón recibió. Esa búsqueda la lleva hasta Yesques, una pequeña localidad montañosa y alejada, luego de aceptar la invitación de la madre de su donante para conocer el lugar donde vivió.
Pero su llegada al pueblo coincide con un acontecimiento que altera por completo sus planes. Un bebé desaparece misteriosamente en un parque y el hecho vuelve a poner en primer plano un pasado que los habitantes de Yesques preferirían mantener oculto. Mientras Clara intenta colaborar con la investigación, descubre que no se trata de un episodio aislado: durante las últimas dos décadas se produjeron otras once desapariciones que nunca fueron esclarecidas.
La serie desarrolla la historia a través de diferentes épocas, recorriendo acontecimientos que van desde la década de 1970 hasta la actualidad. En ese recorrido aparece Miguel Ferrer, un integrante de la Guardia Civil que durante años intentó encontrar respuestas sobre un antiguo incendio y la desaparición de un padre que nunca volvió a casa. Su búsqueda de la verdad terminó afectando profundamente su vida personal y provocando conflictos dentro de su propia familia.
