《最后一支歌》围绕少女罗米展开。罗米原本生活在纽约，与父亲史蒂夫关系疏远。母亲离世后，她被父亲带到佐治亚州海边小镇度过暑假。起初，罗米对父亲充满抵触，沉浸在自己的悲伤与愤怒中。在小镇上，她结识了男孩威尔，威尔的善良与热情逐渐打开了罗米封闭的心，两人相爱。然而，罗米发现父亲患上了绝症，生命即将走到尽头。在陪伴父亲的日子里，罗米逐渐理解了父亲，父女关系得到了修复。父亲在生命的最后时光，教会罗米勇敢面对生活。最终，父亲安详离世，罗米带着对父亲的爱和回忆，与威尔一起开启新的生活。