《烈日灼心》讲述了一起沉底七年的水库灭门凶案，三个懵懂青年因一念之差成为背负罪孽的亡命狂徒。为了赎罪，他们拼命工作，低调生活，不娶妻、不交友，偏居一隅，合力抚养一个名叫“尾巴”的女童。心智过人的协警辛小丰习惯用左手捻灭烟头，他是刑警伊谷春最得力的搭档，也是伊谷春从未放弃怀疑的对象。伊谷春的妹妹伊谷夏对出租车司机杨自道一见钟情，却屡遭拒绝。看守鱼排的渔夫陈比觉常与他们相聚于城郊小屋。然而，这一切的背后，有一双热衷于偷窥的眼睛，还突然闯入一名同性恋者。在灼烈揪心的追凶之路上，父女之情、同性之谊交织着罪与义、情与法，故事结尾发生了意想不到的变化。