《태양을 보지 않았다면》은 잔혹한 연쇄 살인 사건을 저지른 뒤 스스로 자수한 25세 리런야오의 이야기를 그린다. 고교 시절 동급생들을 공포에 떨게 했던 '폭우 살인마'가 바로 자신임을 고백한 리런야오는 끔찍한 범행의 전말을 털어놓지만, 그 동기에 대해서는 끝내 입을 열지 않는다. 교도소에 수감된 그는 저우핀위에게 첫 인터뷰를 허락하고, 인터뷰 이후 그녀는 살인범과 교복 차림의 미스터리한 소녀가 등장하는 불길한 꿈에 사로잡힌다. 꿈과 현실이 서로 교차하는 가운데, 사랑과 증오, 죄와 구원에 관한 오랜 비밀들이 하나둘 수면 위로 떠오르기 시작한다.