烈日灼心。
表面上他是当警察的好料子，实际上却是身背数条人命的杀人犯。7年前西陇发生一宗*门惨灭**案，女孩在家洗澡被侵犯致死，家里人前去阻止，被凶手残忍杀害，全家无一活口。凶手作案后迅速逃离现场，警方除了在现场发现一枚指纹外，没有找到任何有用的线索。
转眼7年过去，当年的嫌犯却隐瞒身份，开始了新的生活。辛小丰成了派出所的协警，老杨开出租车养家糊口，而老陈因为当年逃亡时出了意外，智力相当于3岁小孩，他们三人还收养了一名弃婴尾巴。7年来看似过上了正常的生活，内心无时无刻都在遭受良心的谴责。
小丰每次出任务都冲在第一个，老杨路见不平也会出手相助，他们希望凭此可以减轻当年犯下的罪恶。一个人的出现打破了他们平静的生活。
老杨夜里拉客时遭遇抢劫，警察队长伊队刚好带队经过，迫使劫匪放弃抢劫，而老杨也不敢声张，只觉得这个警察不一般，便跟小丰通话，要他小心行事。而此时伊队出现在晓峰门口，伊队的眼神让他心里犯怵，为了不让自己露出马脚，他决定从宿舍搬出去。
他跟老杨找到一处民宅，尽管老板看起来有些不太正常，他们还是在这里落了脚，他们没想到的是，这个决定成了日后暴露的关键所在。伊队从闲聊中得知小丰也是西陇人，便谈起来了7年前的*门惨灭**案。小丰一听此事便慌了神，恍惚间差点出了事故，幸好路中间有一只修狗，他才得以掩盖自己慌乱的内心。
但慌乱中他用手指捏烟头的举动，让伊队想起了*门惨灭**案中的那枚指纹。因为只有罪犯才会用手指捏灭烟头，销毁指纹，这让伊队开始起了疑心，便开始细说当年的案情试探他，他的慌乱让伊队加重了对他的怀疑。
而老杨那边也出了意外，老杨见有人抢劫，想也没想就带人追了上去，与歹徒的搏斗中被划了一刀，他不敢去医院，只能忍痛回家自己处理伤口。小丰回家时他已经伤重昏迷了，小丰立即将他带去医院救治。与此同时，老陈也打来电话说尾巴出了意外，最近发生的事让他们越发心神不宁，于是他们决定立即离开这个地方。
老杨决定把尾巴托付给一户好心人家，小丰舍不得尾巴，于是道出尾巴身患重病，再不救治恐怕一年都撑不了了。他们害怕那户人家不会救治尾巴，于是放弃逃跑，想尽办法为尾巴筹集手术费。一天在出任务抓赌博的时候，小丰看着遍地的钞票，他心里有了别样的心思。
任务归来之后，伊队隐晦提醒小丰，现场的赌资不应该只有这一些，他明白伊队知道他做了什么，于是经过一番思考，他承认是他拿了钱，是为了给尾巴治病。令人意外的是，伊队并没有追究这件事，还拿出自己为数不多的存款。
然而小丰还是拒绝了伊队的好意，他和老杨在医院看望完尾巴，不曾想遇到了伊队和妹妹小夏。巧合的是，小夏就是陪老杨抓劫匪的女孩，伊队认出了老杨就是那晚的出租车司机，老杨也知道伊队就是那晚的警察，两人都装作不认识对方，这让老杨心里的预感越来越发不妙。
而伊队也知道他们是兄弟，还有一个傻老陈，正好是3个人，这让他觉得3人的嫌疑越来越大，因此他在一次谈话中趁小丰不注意，采集到小丰的指纹，想将两枚指纹进行比对。回过神来的小丰也知道伊队怀疑自己。
为了打消伊队的怀疑，他与一个台湾商人频繁约会，还引导伊队意外撞见自己的秘密，坦言自己初中时就开始了，兄弟三人也是因为这个才在一起，这让伊队怀疑自己是不是真的怀疑错人了，同性恋怎么会强奸女孩？伊队将这个秘密透露给喜欢老杨的妹妹。
小夏得知后立马找到老杨，她*光脱**衣服站在老杨面前，试探出老杨是有生理反应的，并不是gay，质问老杨为何不敢接受自己的爱。老杨无奈解开自己的衣服，展示了自己胸前的纹身，让他去问他哥哥去。
知道真相的小夏并没有告知哥哥真相，撒谎说老杨是gay，但地上的东西让伊队知道，妹妹一定看了卷宗，是在撒谎。于是他跟踪妹妹来到老杨住处，并在房间里发现了*听窃**设备。原来房东是个变态狂，喜欢*听窃**别人的隐私。小丰和老杨的谈话都被他记录在案，伊队也终于确定小丰就是7年前的嫌犯。
恰好此时小丰打电话过来说有任务，路上伊队还在纠结要不要将这件事公之于众。在追捕罪犯的时候，伊队出意外差点坠楼。小丰眼疾手快，抓住他眼看罪犯逼近，伊队劝小枫撒手，并让3人去自首。小丰明白自己暴露了，但他没有任何的犹豫，始终不曾撒手，终于坚持到增援的到来。
虽然小丰救了伊队的命，但他知道自己是个人民警察，知道自己的使命，他还是将小丰交给了警察。他问小丰会不会恨他，小丰却说他们早知道会有这么一天，他们再也不用承受烈日灼心之痛，只求伊队能照顾好尾巴。
小丰与老杨对过口供，案子进展顺利，很快就出了判决，注射死刑。伊队和小夏虽然不忍，但也别无他法，法律神圣，不可侵犯。伊队原本以为事情已经结束，不曾想罪犯老王的落网，却让案件发生了惊天转折。老王知道自己犯案多起，结局已经注定，于是交代了7年前的*案惨**，也是自己干的。
原来当年老王和老杨相约上门*债讨**，不曾想小丰和老陈也在。小丰见女孩漂亮，起了色心，却不知女孩有心脏病，惊吓过度，当即猝死。女孩的家人不依不饶，老王心狠手辣，残忍杀害女孩一家，并威胁三人不要把事情说出去，不然就灭了他们。三人见状，就把老王推入了水库。这样一来，凶手就成了三兄弟。
老王没死，也乐得有人替自己背锅。但伊队不明白，为何老杨和小丰会站出来顶罪。原来尾巴并不是弃婴，而是当年女孩的孩子。三人收养尾巴，但也害怕尾巴长大后，知道把自己养大的人，是间接害死父母的凶手。只要他们不在这个世上了，尾巴就永远不会知道这个秘密。
烈日灼心老王出现前，灼的是三兄弟的心。老王出现后，灼的是伊队的心，估计伊队永远都迈不过这道坎了。