《白夜追凶》主要讲述了双胞胎兄弟关宏峰与关宏宇，因一场灭门惨案而卷入是非的故事。

关宏宇在灭门惨案中被警方认定为嫌疑犯，身为刑侦支队队长的哥哥关宏峰坚信弟弟是无辜的，但证据确凿且法院已宣判。

由于亲属回避原则，关宏峰无法参与弟弟案件的调查，于是选择辞职。调任代支队长的周巡因破案压力，设计让已离职的关宏峰以“编外顾问”的身份参与各大要案的调查，而警队其他人都被隐瞒了。

哥哥关宏峰患有“黑暗恐惧症”，白天他出门查案，夜晚则由弟弟关宏宇顶替哥哥的身份外出办案。性格迥异的两兄弟在探案过程中马脚不断，却也一路侦破了各大案件，他们目的只为找到机会调阅灭门案卷宗找出真凶，还弟弟以清白。

在这个过程中，他们经历了诸多复杂案件，如连环碎尸案、齐卫东被杀案、车震杀人案、津港绑架案、江州凶杀案、军火贩遇害案等。

每个案件都充满悬念与挑战，两兄弟凭借各自的智慧与能力，以及相互间的默契配合，逐渐接近灭门案的真相。然而，随着调查的深入，他们发现案件背后似乎隐藏着更大的阴谋与秘密，警局内部也可能存在内鬼，他们的处境变得越发艰难与危险。

故事的结局充满悬念，“关宏峰”去警局自首，戴着手铐对周巡露出诡异的微笑，但他究竟是关宏宇还是关宏峰，真相不得而知…

由于题材后期可能设计敏感话题，《白夜追凶》一直没有迎来第二季，是很多观众朋友们的遗憾…