1983年冬天，田岛百合子成为了一家酒吧的陪酒女郎，酒吧的老板娘人还不错，对她也照顾有加。但是，田岛百合子除了告诉老板娘，自己结过婚，还有一个十岁大的孩子，其他的家事都不愿意对她说。
随着岁月的流失，百合子在这家酒吧过得不错，她与客人的关系也很好，认识了一个名叫锦部的男人。锦部因为经常来酒吧，两人也慢慢产生好感。十几年过去了，百合子因为心力衰竭不幸去世了，酒吧老板娘第一时间打电话告诉了锦部，锦部知道后，非常伤心，他给了老板娘一个百合子儿子的电话号码和地址，就消失了。
对于母亲的突然逝世，加恭贺一郎没感到特别的伤心，在他十岁的时候，母亲百合子就已经离家出走了。看着母亲的遗像，他感觉到一股学院的力量在怂恿他去了解自己的母亲。
东京的一间出租屋发现了一具女尸，通过DNA比对，死者是一个从事保洁工作的四十岁女性押谷道子，她是被勒死的，已经腐烂好久了。警方通过调查后发现，这间房子的房东越川有重大嫌疑，他在押谷道子死后也神秘失踪了。
此时，年轻的警官松宫修平说出了自己的大胆猜测，他认为之前在河岸边发现的被烧焦的流浪汉或许就是越川。那起烧尸案与这起案件或许有关联，因为流浪汉也是被勒死后焚尸的。然而，通过DNA比对，警方发现两人却没有关系。
松宫走访了押谷道子生前去过的养老院，养老院的工作人员向他说起，道子在这里见过一个老人，这个老人是她的初中同学浅居博美的母亲。然而，当松宫向这位老人打听时，这位老人却情绪激动，说自己不认识浅居博美。
警方猜测，押谷道子或许去见过浅居博美，但浅居博美与越川之前却没有任何联系。松宫来到浅居博美的住处，浅居博美是一名著名的话剧导演，浅居博美未等他说明来意，就脱口而出称自己见过押谷道子，押谷道子来找自己是让她接走在养老院的母亲。
但是，母亲在自己很小的时候，就抛弃自己和父亲，还偷家里的钱去外面养别的男人，她一直对母亲有着深深的怨恨。在离开她家的时候，松宫注意到墙上的一张照片，这是加恭贺一郎与浅居博美在剑道馆的合照。他找到了加恭贺一郎，加恭贺一郎回忆起与浅居博美的相识是在一个剑道班，是她主动带着学生向他学习剑道。松宫向他详细谈起了案件，在加恭贺一郎的提示下，警方重新比对了越川与流浪汉的DNA，发现两人是同一个人。
在越川家里，松宫发现一本写有各种桥的名字的日历，加恭贺一郎知道后大惊失色，因为，母亲百合子的遗物里也有一本一模一样的日历。他带着越川的人像复原图找到了酒吧老板娘，她立刻认出了越川就是与百合子关系很好的锦部。通过对日历上的这些桥的调查，他们发现每年都有洗桥的节日，很多人都会来这里聚集庆祝。他们翻看了这些洗桥活动的照片，果然，在这些照片里，都会发现浅居博美的身影。
在浅居博美同学的口中，他们得知了她的父亲当年是跳楼身亡的，还意外知道了她与一位叫苗村的老师在秘密交往，而这位苗村老师也奇怪的失踪了。加恭贺一郎意识到当年浅居博美借口带学生来找自己学剑道是有目的的接近自己。他和下属再次找到了浅居博美，大胆说出自己的推测，她的父亲并未跳楼自杀，谣言是苗村老师散布的，是为了保护你。而下属通过在卫生间找到的浅居博美的发丝经过警方比对，发现她与流浪汉是父女关系。案情终于有了突破，越川，锦部和流浪汉是同一个人，是浅居博美的父亲浅居忠雄。
二十六年前，浅居博美的父亲欠了高利贷，一直被追债的人上门毒打。他带着女儿逃离，一路上，他对女儿爱护有加。这天，他们在餐馆吃饭的时候，一个色咪咪的男人锦部盯上了她，并悄悄告诉她，想挣钱，晚上就到面包车里找他。
看着父亲空空如也的钱包，浅居博美晚上来到那里，但是，在挣扎中，她杀死了这个男人。父亲知道后，把这个男人毁容了，把尸体丢入大海。告诉浅居博美，去报案称自己自杀了，然后，父亲用锦部的名字生活着。
之后，父女两人只能偷偷的在宾馆见面，父亲告诉女儿，自己认识了百合子，这是一个对自己很好的女人。而当苗村老师意外发现了浅居博美的父亲还活着的时候，为了维护女儿的前程，浅居忠雄杀掉了苗村老师。此后的很多年，父女两人的相见只能选择每年的洗桥大会。
通过多年的努力，浅居博美成为了知名的话剧导演，她邀请父亲来看自己的话剧，没想到被押谷道子发现了，为了女儿，浅居忠雄又再次杀死了押谷道子。他猜测警方马上会找到他，选择在河岸边自焚。看到父亲正在浇汽油的浅居博美，心情难以平复，她想到父亲说过，最怕的死亡方式就是自焚。她掐死了父亲，烧毁了尸体。
日本犯罪悬疑电影《祈祷落幕时》是一部非常烧脑的犯罪电影，改编自东野圭吾的同名小说，影片表现出的无私的父爱令人落泪。
