O Deserto de Luiza gira em torno de Luiza (Nina Prado), uma adolescente de 15 anos que encontra no desenho uma forma de se expressar, com intuito de descobrir seu lugar no mundo. Ao entrar para o grupo de grafite da escola, ela se apaixona por Tomaz, mas o primeiro amor perde espaço quando sua mãe, Soraia (Daniela Fontan), sofre um surto psicótico e a rotina da família se desfaz. Com o pai cada vez mais distante e a irmã caçula vivendo com a tia, Luiza é obrigada a assumir responsabilidades de adulta e cuidar da própria mãe. Ela precisa amadurecer antes da hora sem deixar de lado o desejo de construir a sua própria narrativa.