张学秀的妻子正玉连生了三个女儿，为求得一子，夫妻两人不惜找到了名为韩映淑的女子，让其代孕。结果，韩映淑生下了一对龙凤胎，张学秀抱走了其中的男孩取名张京斌（高修 饰），女孩则留给了韩映淑，韩映淑承诺，从此与张家再无瓜葛。一晃眼十八年过去，张京斌成为了前途光明的财团继承人，而他的孪生妹妹卢承利（金素妍 饰）却依旧跟着母亲过着清贫的生活。一次意外中，韩映淑的男友欠下了巨额的高利贷无力偿还，韩映淑只得潜逃，临走前，她打听到了张学秀一家人在汉城的住址，叮嘱女儿前去投奔。然而，韩映淑却并没有告诉女儿她的真实身份。就这样，一对兄妹在彼此都毫不知情的情况下重逢了。 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。 
