Kyle XY to niezwykła tajemnica nastolatka bez przeszłości. Serial opowiada zaskakującą historię Kyle'a, 16-letniego geniusza, któremu brakuje instynktownych ludzkich zachowań, takich jak gniew, radość i miłość, oraz rodziny, która go odnalazła. Po wyjściu z lasu i znalezieniu go idącego w ruch uliczny, Kyle zostaje wysłany do ośrodka dla młodzieży, gdzie po raz pierwszy doświadcza jedzenia i interakcji międzyludzkich: nie wszystkie są przyjazne. W ośrodku zdają sobie sprawę, że Kyle nie jest zwykłym nastolatkiem, zwłaszcza gdy odkrywają, że nie ma pępka. W obliczu pytań "Kim jest to dziecko?" i "Skąd się wziął?", psycholog Nicole Trager zostaje wezwana, aby pomóc uzyskać tak potrzebne odpowiedzi.