因为儿子尹泰宇（元斌 饰）是智障，所以母亲（金惠子 饰）总是担心他受伤。一天，泰宇被一辆奔驰车撞倒，朋友镇泰（秦久 饰）带他去高尔夫球场找打球的教授报仇，结果被带回了警局。因为镇泰踢坏了后视镜，教授向他们索赔，泰宇被当成了挡箭牌。 从警局出来后，在家吃过晚饭，泰宇去找镇泰喝酒，但此时镇泰趁着夜色回到球场找出了白天扔进湖中的球杆。泰宇酒后尾随一个名叫文雅中的女学生，结果第二天雅中的尸体就出现在屋顶。泰宇被当做唯一的嫌疑人带回了警局，接着在警察的威胁下画押认罪。得知儿子入狱，心急如焚的母亲委托著名律师为他翻案。但是，泰宇的病影响了他的记忆，母亲在替儿申冤的道路上步履蹒跚……

　　在首尔求学的女大学生康喜真（南相美 饰）每日奔波劳碌，疲惫不堪。这日她接到母亲的电话，竟得知妹妹邵真（沈恩京 饰）失踪，下落不明。她匆匆赶回老家，然而母亲执迷不悟，以为只靠虔诚的祈祷邵真就能返回家中。面对母亲的麻木，喜真只得报警，但警官泰焕（柳承龙 饰）只将其当作一般的离家出走处理。
　　不久，一个女子在喜真家的窗前吊颈并坠楼而死。泰焕从死者房间找到一封遗书，其中甚至提到邵真的名字。泰焕无法从喜真母亲那里得到任何线索，只得从小区管理员那里探知线索。却得知邵真竟一曾被鬼附身，整个案件开始朝着诡异的方向发展……

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。

　　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。