בייטס מוטל מתפקדת כפריקוול עדכני לאחד מהסרטים הגדולים בכל הזמנים, "פסיכו" של אלפרד היצ'קוק (על פי ספרו של רוברט בלוך). היא מתארת את חייהם של נורמן בייטס (פרדי היימור) ואמו נורמה (ורה פרמיגה) לפני ההתרחשויות שהוצגו בסרט המקורי, אם כי בזמן הנוכחי של המאה ה-21, ומבטיחה להעניק תיאור אינטימי של נפשו של בייטס, וכיצד עוצבה בשנות נעוריו. בעקבות מותו הטראגי של בעלה, נורמה רוכשת מוטל בפרבר האידיאלי ווייט פייר ביי שבאורגון, בשאיפה להשאיר את העבר מאחוריה. בעוד נורמה ונורמן מבססים את מעמדם בביתם החדש, הם מגלים שהעיירה היא לא בדיוק כפי שהיא נדמית, והמקומיים מציבים בפני האם ובנה אתגרים ואיומים גדולים. אך הבייטסים יעשו כל שניתן כדי לשרוד, ולשמור בסתר על הסודות שלהם. סיפור הרקע האפל והמעוות מציג את יחסיהם המורכבים של בייטס ואמו, והאופן שבו תרמה נורמה ליצירת אופיו של הרוצח הסדרתי המפורסם ביותר.