В московском парке происходит трагедия: находят тело 40-летней женщины, и следствие приходит к выводу, что смерть наступила по естественным причинам. Однако её муж, Сотников, банковский аналитик и бывший математик, не верит в эту версию. Убежденный в том, что его жену убили, он решает взять расследование в свои руки.

Несмотря на отсутствие опыта в медицине и юриспруденции, его выдающийся математический ум помогает ему быстро освоить новые навыки. Сотников становится настоящим профессионалом в области расследований, погружаясь в мир тайн и улик. В ходе своего поиска он делает два шокирующих открытия: первое — его жена действительно стала жертвой преступления, и второе — у неё был любовник.

Фильм «Прощай, любимая...» раскрывает не только тонкости частного расследования, но и глубину человеческих эмоций, предательства и стремления к справедливости. Сотников, движимый горем и решимостью, сталкивается с непростыми моральными выборами, которые заставляют его переосмыслить не только свою жизнь, но и отношения с окружающими.