太阳到达最高点的时候，它的影子便消失了。刑警韩东秀（韩石圭 饰）为了证实自己对一起已有定论的杀人案的猜想，致使自己的儿子意外身亡，从此变得意志消沉起来。14年后，一桩杀人案似乎和当年这起案件有着某种联系，当韩东秀再一次开始关注起当年一名被害人的儿子有汉（高修 饰）时，意外认识正在帮助财团老板调查未婚妻柳美皓（孙艺珍 饰）的私家侦探，从私家侦探那里得知这名叫柳皓美的女人正是当年被认为是畏罪自杀的凶手的女儿李佳。当年这两个韩东秀曾经有怀疑过的小孩子如今长大成人，而且又同样因为凶杀案出现在他的周围。在韩东秀的追查过程中，他发现了当年凶杀案以及近期凶杀案的真相，而真相背后，却是一对永远不能在光天化日之下见面的苦恋情侣。　　影片改编自日本著名推理小说家东野圭吾的同名小说《白夜行》。小说曾在日本被拍成电视剧，并大获成功。

在一座几乎被城市遗忘的古老公离里，十四岁的少女邵真（沈恩京饰）消失了！在首尔上大学的姐姐喜真（南相美饰）听到邵真消失的消息后马上回到家里。但是母亲却说只要终日虔诚祈祷邵真就会自己回来。喜真无奈之下只能报警，而警察泰焕（柳承龙饰）也只是把案子作为普通的小孩离家出走案件进行了形式上的简单调查处理。不久之后，社区里一个女人正美跳楼自杀了，人们此时发现她在自杀之前还留给了邵真一封遗书，可离奇的是，遗书并不完整。后来又从小区的保安贵佳和邻居京子那里传出流言说邵真是一个鬼附身的孩子，这些事情让姐姐喜真和警察泰焕一时间不知所措。这之后人们发现，死了的正美原来和邵真喜真的母亲参加了同一个教会，而第二天保安贵佳居然也莫名其妙地被杀了。尽管这一切明显和自己参加的教会有关，母亲却还是一言不发只是继续祈祷。邵真的下落变得越来越无法捉摸，而喜真的梦里也开始出现死去人们的幻影……

1997年4月3日晚10点左右，韩国汉城龙山区梨泰院某快餐店的厕所内，大学生赵宗毕被人残忍杀害，现场惨不忍睹。赵是家中独子，为人谦和礼貌，他的离开给家人以莫大的打击。经过缜密调查，警方最终将目标锁定在现场目击者韩裔美国人皮尔森（张根锡 饰）和美籍韩人亚历克斯（申圣焕 饰）身上。两个桀骜不驯的青年起初否认罪行，接着便相互指责对方才是真正凶手，并各自陈述了完全相反的案件发生经过。负责此案的朴泰锡警官（郑镇荣 饰）费尽心思，却始终无法逼近事实真相，调查陷入胶着状态。一次次审讯，一次次开庭，真正的凶手最终能否现身？　　本片根据真实事件改编。