"Ánh Dương Trong Đêm" kể về hành trình của Mai, cô gái mười bảy tuổi với cuộc sống bị vây bởi bốn bức tường kín mít. Từ nhỏ, cô đã mang trong mình căn bệnh lạ - dị ứng nghiêm trọng với ánh nắng mặt trời. Những đốm mẩn đỏ quặn thắt khắp da thịt mỗi khi tiếp xúc với sớm mai chính là thứ ngăn trở cô đến trường, dự tiệc sinh nhật bạn bè, hay đơn giản là cảm nhận hương hoa sữa lúc bình minh. Không gian của Mai là căn phòng lúc nào cũng phủ kín rèm dày, tiếng đồng hồ tích tắc điểm những giờ cô thức giấc khi mặt trời đã chìm hẳn.
Ban đêm, khi thành phố lắng lại dưới dải ngân hà lấp lánh, Mai khoác chiếc áo hoodie rộng thùng thình, mang theo cây guitar cũ bước ra khỏi nhà. Khu công viên vắng trở thành "thế giới" riêng của cô, nơi những giai điệu tự sáng tác vang lên dưới vòm cây đẫm sương. Tiếng đàn mộc mạc ấy lại vô tình dẫn lối Quân - chàng sinh viên năm nhất Học viện Âm nhạc, người từ lâu đã thầm theo dõi cô gái bí ẩn chơi đàn mỗi đêm. Họ gặp nhau ở quán trà sữa góc phố chỉ mở cửa sau nửa đêm, trò chuyện dưới ánh đèn neon hắt bóng dài trên vỉa hè. Những buổi đi dạo quanh hồ nước tĩnh lặng, chia sẻ về âm nhạc và những bộ phim Hàn Quốc lãng mạn đã khiến trái tim Mai rung động lần đầu tiên.
Nhưng "ánh dương" nơi Quân tỏa sáng - một chàng trai năng động, thích leo núi buổi sáng và đạp xe chiều muộn - lại trở thành rào cản vô hình. Cô từ chối đi xem phim vào 3h chiều, gạt phắt lời mời đi biển cuối tuần, và luôn tất tả chia tay trước khi bình minh ló dạng. Sự né tránh khiến Quân nghi ngờ Mai đang giấu anh điều gì đó. Căng thẳng leo thang khi anh tình cờ đứng đợi trước cổng nhà cô lúc 6 giờ sáng, tay cầm hai cốc trà đào ướp lạnh. Cơn mưa bất chợt khiến mái tóc Mai ướt sũng, và trong giây phút vụng về lau mặt cho cô, Quân nhìn thấy vết mẩn đỏ loang rộng khắp cổ cô - thứ mà Mai đã cố che bằng lớp phấn dày.
Giữa lúc hai người lặng đi vì bối rối, tiếng còi xe cứu thương vang lên xé toạc màn đêm. Người mẹ của Mai hoảng hốt gọi con vào tránh cơn gió lạnh. Chỉ vài phút tiếp xúc với hơi nước mưa lẫn chút nắng nhẹ từ đám mây loang lổ cũng đủ khiến cô gái ngã quỵ, không thở nổi. Quân chứng kiến cảnh cô gái mình thương ôm lấy ngực, mặt tái nhợt trong vòng tay yếu ớt của người mẹ. Ánh đèn xe cấp cứu nhấp nháy chiếu lên gương mặt đẫm nước mắt - đó là lần đầu tiên anh thật sự hiểu hai chữ "Ánh Dương Trong Đêm" mà Mai từng thủ thỉ: không phải vì cô sợ mặt trời, mà vì cô phải học cách tìm nắng ấm giữa bóng tối, tình yêu giữa bệnh tật, và sự sống trong từng hơi thở chênh vênh.