七年前一件滅門案件一直沒有結案，這讓三兄弟一直在逃亡 。三個結拜兄弟共同撫養著一個孤女，多年來一直潛藏在城市的角落。 一名計程車司機，幫助無數人卻從來不接受記者採訪；一名協警，除暴安良，卻從沒想過升遷入職；一名漁夫，每天照料著孤兒的生活，直到種種巧合之下， 警察伊谷春以及他的妹妹伊谷夏，與他們的生活發生了神秘交織。
他們的命運就此改變，曾轟動一時的驚天大案浮出水面。烈日灼心的核心是故事，所以邏輯顯得非常重要。故事裡除了王珞丹飾演的伊谷夏以外每個人都充滿心機。三兄弟為了給孩子治病也是想盡了一切的辦法 一邊要躲避警察，一邊要生活下午還要照顧孩子。他們遇到事情從來不敢大聲張揚，就連受傷也要自己在家裡治療忍受痛苦，最有代表性的當屬同性戀這個劇情的引入，鄧超飾演的幸小豐為了替自己三人洗脫嫌疑，假裝是同性戀並讓段奕宏飾演的警長伊谷春當面揭穿，截止到這個設定，幾大角色的心機都很有說服力，而這心機居然都是為了自己內心的善念，放在整個充滿罪惡感的故事裡，不得不說產生的對比衝擊強烈到爆。劇情中，王珞丹飾演的伊谷夏對郭濤飾演的計程車司機一往情深，當得知鄧超飾演的是一個同性戀以後開始懷疑郭濤也是一名同性戀，他傷痛不已想要靠獻身這個方法來證明，可是郭濤心裡明白他們說罪人是逃犯 不準擁有愛情。
故事的最後，鄧超與郭濤得到了法律的制裁，被判處死刑 是安樂死。在執行的那一幕我看著心痛。他們的內心其實是好的。最後孩子被送到了福利院也接受了手術。電影的最後一幕警察抓到了一個犯人那人稱自己是殺人犯 到底是真的還是假的我們也無從說起。
