Midnight Sun segue a policial francesa Kahina Zadi (Leïla Bekhti), que viaja para Kiruna, uma pequena cidade localizada em uma remota região no norte da Suécia, cuja principal fonte de renda (e de empregos) é uma mina de extração de minério de ferro, para investigar o assassinato brutal de um cidadão francês.

Ela junta forças com um promotor meio lapão, meio sueco, Anders Harnesk (Gustaf Hammarsten) e, juntos, serão confrontados com mais mortes cometidas por um serial killer implacável, que está sempre um passo à frente e tem um plano macabro.

Tanto Kahina quanto Anders possuem histórias pessoais bastante complicadas. Como isso afetará a investigação?