L.A. Paranormal sigue los altibajos de un equipo de investigadores paranormales con sede en Los Ángeles. El grupo está dirigido por el escéptico y cazador de fantasmas de segunda generación Vince Norton. Lo ayuda Max Rutledge, su neurótico mejor amigo y antiguo compañero de cuarto de la universidad. También se encuentran a bordo el metafísico y consultor Elliott Szpigiel, el mago técnico del equipo, y el médium playboy John London, un artista psíquico y ex personalidad de la televisión británica. Durante una investigación en el famoso asilo mental de Hollywoodland, el equipo recopila evidencia notable que puede respaldar la existencia de vida después de la muerte. Pero poco después, una acusación de fraude enciende una tormenta de controversia y los envía a una espiral descendente que amenaza con destrozar al grupo. Las investigaciones se vuelven menos atractivas y el equipo pierde credibilidad incluso entre sus compañeros, ya que buscan una manera de limpiar su nombre y tal vez, de una vez por todas, demostrar que los fantasmas realmente existen.