《追凶500天》以一场离奇命案为开端。年轻女孩在雨夜神秘失踪，警方初步调查却毫无头绪。刑警林宇主动请缨负责此案，他坚信女孩并非简单失踪，背后必有隐情。此后的500天里，林宇不放过任何蛛丝马迹，走访女孩的亲友、排查监控、分析现场遗留物品。随着调查深入，他发现女孩生前曾与一个神秘组织有过接触。林宇顺着这条线索，逐渐揭开该组织非法交易的黑幕。然而，每前进一步都困难重重，他遭遇了来自各方的阻碍和威胁。但林宇没有退缩，在同事的协助下，历经无数次挫折后，终于锁定了凶手。最终，在一场激烈的对峙中，林宇成功将凶手绳之以法，为女孩讨回了公道，也让真相大白于天下。