故事开篇落脚于一座僻静清幽、远离城市喧嚣的城郊独栋别墅，这座装修精致、看似温馨富足的豪宅，是重组家庭一家人的居所，也是囚禁所有秘密、滋生猜忌与恐惧的牢笼。女主角姜智雅是一名性格敏感内向、缺乏安全感、患有轻度失眠与创伤应激障碍的女大学生，自幼父母离异，童年长期缺失亲情陪伴，性格怯懦多疑，习惯独处，极度惧怕黑暗与陌生环境，内心深处封存着一段模糊破碎、不敢回想的童年记忆。父母离婚后，智雅跟随父亲生活多年，父亲后续再婚迎娶温柔温婉的继母，继母还带来了一位年长智雅两岁的亲生女儿姜秀雅，也就是全篇核心人物——行为举止、情绪状态、生活习惯处处透着违和与诡异的姐姐。
重组家庭组建完成后，父亲以陪伴家人、修复姐妹亲情为由，让常年独居住校的姜智雅搬回城郊别墅，与继母、父亲、姐姐共同生活。起初姜智雅对这位素未谋面的同父异母姐姐满怀期待，渴望收获缺失多年的姐妹温情，修复破碎的原生家庭关系。初见之时，姐姐姜秀雅长相温婉清丽、谈吐优雅得体，待人温柔和善，对智雅体贴入微，主动打理家中琐事、照顾智雅饮食起居、安抚智雅的失眠焦虑，处处扮演完美温柔长姐，对待父母孝顺懂事，在外人眼中，秀雅是无可挑剔的乖女儿、温柔贴心的好姐姐，全家人都沉浸在和睦美满的家庭假象之中，父亲与继母也屡屡夸赞秀雅懂事，劝说敏感的智雅放下戒备、接纳家人。
可朝夕相处之下，智雅逐渐察觉姐姐身上无处不在的违和感与诡异细节，这也是片名【奇怪的姐姐】核心伏笔。平日里温柔淡然的秀雅，会在深夜独自伫立别墅阳台、背对家人一动不动，彻夜凝望黑夜，毫无睡意；她极度惧怕特定花纹的旧玩偶、老旧相册、雨天雷声，触碰对应物品时会瞬间脸色惨白、浑身发抖、情绪失控；她记不清自己童年细碎往事、学生时代同窗好友、年少生活细节，过往履历漏洞百出；她拥有不属于这个家庭的生活习惯、饮食偏好、肢体小动作，甚至书写笔迹、惯用手势与家人记忆里原本的姐姐完全相悖；除此之外，姐姐会偷偷潜入智雅房间翻看旧照片、私藏家中陈年病历、深夜在地下室轻声自语、刻意回避谈及过往身世，一旦家人追问身世与童年经历，便会快速转移话题、情绪骤然变冷，周身散发疏离阴冷的气场。
起初智雅将一切归咎于姐姐性格内向、原生家庭受过创伤，不断自我安抚、放下猜忌，努力维系姐妹亲情。但别墅内诡异事件接连爆发，彻底打破家庭虚假平和：家中物品频繁无故移位、老旧钟表深夜自动骤停、尘封多年的童年相册凭空消失、智雅床头频繁出现陌生发丝、家中监控夜间无故失灵、地下室频繁传来细碎脚步声；与此同时，姐姐的性格开始两极分化，白日温柔和善、温顺内敛，夜晚冷漠偏执、阴郁暴戾，时而对智雅极致宠溺保护，时而对智雅露出浓烈敌意与戒备，阴晴不定、性情割裂，行为愈发失控。
长期被诡异氛围与姐姐反常行为裹挟，智雅精神濒临崩溃，结合自己碎片化的童年噩梦、模糊记忆碎片，开始暗中偷偷调查姐姐的真实身份，拆解这座别墅尘封多年的家庭秘辛。智雅偷偷翻看家中保险柜、父母私密日记、过往医疗档案、户籍登记资料，一步步撕开惊天真相：眼前朝夕相处、温柔体贴的姐姐姜秀雅，根本不是继母亲生的女儿，也并非原本入住别墅的原配姐姐，真正的姜秀雅早在一年前，因家庭利益纠纷、继母财产争夺矛盾，被继母联合外人蓄意谋害，惨死别墅地下室，永远掩埋罪孽。
如今这位寄居家中、伪装成姐姐的陌生女人，是真正秀雅自幼失散、流落外地的同卵双胞胎妹妹。双胞胎妹妹自幼被遗弃、颠沛流离一生，得知姐姐被继母残忍杀害、继母霸占姐姐全部遗产、房产与股份后，为复仇策划长达半年的布局，刻意模仿姐姐言行举止、生活习惯、性格神态，整容微调容貌、熟记家庭所有信息，顶替死去姐姐的身份混入重组家庭，潜伏在凶手身边，一边扮演温柔姐姐蒙蔽全家，一边暗中搜集继母杀人谋财、婚内欺诈、挪用家产的全部证据，伺机为惨死的双胞胎姐姐复仇，同时夺回属于原生姐妹的全部财产。
而女主姜智雅碎片化的童年噩梦、应激创伤，也藏有关键伏笔：年少时智雅无意间撞见继母苛待双胞胎姐妹、目睹继母暴戾本性，潜意识封存恐怖记忆，多年来反复梦魇、精神脆弱；父亲看似温和中立，实则懦弱自私，早就察觉妻子心性歹毒、女儿行为异常，却贪图安稳生活、贪恋家产财富，刻意隐瞒真相、视而不见，沦为帮凶。顶替身份的假姐姐，起初对无辜的智雅抱有戒备与敌意，认为智雅一家皆是加害阵营，可朝夕相处中，她心疼智雅原生家庭创伤、共情智雅缺爱孤寂的处境，被智雅纯粹善意打动，内心复仇执念与亲情善意不断拉扯，人性善恶激烈博弈。
故事中段矛盾全面爆发，继母率先识破眼前女儿是双胞胎替身，母女二人撕破脸皮正面对峙，别墅内亲情假面彻底粉碎，利益厮杀、罪孽坦白、复仇博弈同步上演。继母为守住杀人罪行、保住家产，不惜想要灭口除掉假姐姐与知情的智雅；懦弱父亲最终幡然醒悟，直面自己多年的自私过错，选择站在正义一方；假姐姐放下极端复仇执念，不再以恶制恶，交出全部犯罪证据，将继母杀人谋财、长期家庭霸凌的罪证移交警方。
影片结局落点于人性救赎与亲情反思：歹毒继母锒铛入狱，杀人罪行与家庭阴谋公之于众，懦弱父亲直面过错自我忏悔；假姐姐卸下伪装、归还虚假身份，坦然接受法律裁决，放下跨越多年的复仇执念；智雅解开童年心理创伤，与赎罪后的假姐姐达成和解，两个同样缺爱、饱受家庭伤害的女孩，挣脱病态重组家庭的枷锁，彼此救赎、双向治愈。影片收尾没有俗套的血腥惊悚桥段，而是以清冷留白镜头收尾，直击家庭人性内核。
