漫长的告别剧情讲述了女大学生尹露遇害，凶手杳无音讯。男友连舟携警方长达多年辑凶的故事。
2006年，南方某县城，女大学生尹露遇害，由于线索的缺失，案件侦破迟迟没有进展。连舟是尹露男友，为寻找真相，不顾所有人反对，毅然搬到了尹露最后出现过的古城，以送煤气罐的工作为掩护，开始了大海捞针似的调查。
在此期间，连舟与负责案件侦破的刑警付翔结下了深厚友谊，连舟也从一个年轻莽撞、一意孤行的青年，慢慢成长变得稳重冷静、细思熟虑的成年人。
整个调查过程中，一次意外长时间的昏迷后，因牵扯到案件里的人事物的遭遇变化，也不禁令连舟更进一步反思自己的所作所为为自己和他人的人生带来什么样不同的意义。
