Léo-Paul Julianne, homme d'affaires brillant, retrouve un matin de janvier sa femme assassinée. Il n'a aucun souvenir, hormis l'irruption sauvage de deux hommes au cours de la nuit, qui l'ont laissé inconscient sur sa terrasse. Mais le cauchemar ne fait que commencer car ses deux enfants de trois et quinze ans ont disparu. Ne pouvant se résoudre au pire, Léo-Paul va devoir affronter ses pires démons dans une course désespérée au coeur de Lyon, entre mensonges et faux-semblants, quitte à devoir remuer un passé qu'il aurait préféré garder sous silence. Dans cette quête, Georges Verchère, inspecteur de la brigade criminelle, va tout tenter pour faire éclater la vérité et mettre à nu les failles de Léo-Paul. Le dernier jour nous fait traverser ces vingt-quatre heures, dans les noirceurs de l'âme humaine, jusqu'à la révélation finale.