Dans Un si grand soleil, la tension monte d’un cran après l’explosion du triangle amoureux entre Eve, Manu et Rebecca. Profondément blessée par la trahison de Manu (Moïse Santamaria), qu’elle accuse d’avoir fouillé dans le téléphone de Rebecca dans le cadre de son enquête, Eve décide de mettre un terme définitif à leur relation. Pour elle, il est inacceptable que Manu ait mêlé sentiments et devoir professionnel sans la moindre transparence.
Mais le choc est encore plus violent pour le policier quelques jours plus tard : une nouvelle victime est retrouvée. Il s’agit de Rebecca (Joanna Sangua), la vétérinaire, dont la mort, d’abord suspectée comme un suicide, s’avère être un meurtre. Manu, bouleversé, choisit pourtant de garder cette information secrète, notamment vis-à-vis d’Eve.
Celle-ci, convoquée en tant que témoin, affirme n’avoir jamais été informée des soupçons de Manu concernant un possible lien entre Rebecca et un trafic de stéroïdes. L’enquête prend alors un tournant inattendu lorsque Yann (Constantin Balsan) apprend l’existence du triangle amoureux. Il envisage dès lors une hypothèse de crime passionnel, renforcée par les tensions latentes entre les protagonistes.
Alors que le mystère s’épaissit autour de la mort de Rebecca, les relations déjà fragiles entre Eve et Manu volent en éclats. La vérité finira-t-elle par éclater, ou d’autres secrets viendront-ils encore brouiller les pistes ?