该片改编自同名电视剧，讲述了地图上不存在的跨越时空的“深夜咖啡屋”里发生的甜蜜、苦涩、治愈的故事。

在繁华都市的一角，坐落着一家名为“深夜咖啡屋”的咖啡馆，它以其温馨舒适的氛围和香醇浓郁的咖啡而著称。然而，在这个看似平凡的咖啡馆中，却暗藏着一个不为人知的秘密。

咖啡馆的老板是一位年轻貌美的女子，名叫苏韵，她拥有着出众的容貌和甜美的声音。每天深夜，她都会在咖啡馆中为客人冲泡咖啡，陪伴他们度过漫漫长夜。然而，最近一段时间，苏韵表现得有些异常，她经常心不在焉，目光中流露出一种说不出的忧伤。

一天晚上，一名侦探来到咖啡馆，他名叫陈默，正在调查一桩失踪案。失踪者是一名年轻女子，名叫李晓，几个月前离奇失踪，至今杳无音信。陈默询问苏韵是否认识李晓，苏韵称并不认识。

但是，陈默敏锐地注意到，苏韵的眼神闪躲了一下，似乎在隐藏着什么。为了进一步调查，陈默决定在咖啡馆卧底，寻找蛛丝马迹。

此后，陈默每晚都来到咖啡馆，装作普通顾客一样，一边喝着咖啡，一边观察着苏韵的一举一动。几天之后，陈默发现苏韵有一个奇怪的举动，她会在深夜将咖啡馆打烊，然后独自离开。

出于好奇，陈默决定跟踪苏韵。只见苏韵开车来到郊外的一座废弃工厂，然后鬼鬼祟祟地进入工厂内。陈默尾随在苏韵身后，发现工厂内关着一名被捆绑的女人。

被捆绑的女人正是失踪已久的李晓，她被苏韵囚禁在此，受尽了折磨。陈默见此情景，立即冲上前制服了苏韵，并将李晓解救了出来。

在审讯中，苏韵交代了犯罪过程。原来，她一直暗恋着李晓，但李晓却并不喜欢她。为了得到李晓，苏韵策划了一场绑架案，将李晓囚禁在工厂内。但是，苏韵并没有伤害李晓，她只是想让她陪着自己。

最终，苏韵因绑架罪被判处有期徒刑。而李晓在获救后，受到了陈默的悉心照料，两人最终走到了一起。

案件告破后，深夜咖啡屋的秘密也随之揭开。这座看似平凡的咖啡馆，竟隐藏着一段不为人知的黑暗往事。但是，正义最终战胜了邪恶，黑暗被光明驱散，咖啡屋重新恢复了往日的宁静与温馨。