В московском парке происходит трагедия: обнаруживают тело 40-летней женщины, и следствие считает, что смерть наступила естественным образом. Уголовное дело не открывается, но муж погибшей, Сотников, бывший математик и ныне банковский аналитик, не верит в версию следствия. Он убеждён, что его жену убили, и, не найдя поддержки у правоохранительных органов, решает самостоятельно расследовать её смерть.

Сотников, не имея опыта в медицине или юриспруденции, использует свои выдающиеся математические способности, чтобы разобраться в запутанном деле. Постепенно он погружается в мир расследований и открывает шокирующие факты. Его первая находка подтверждает его опасения — смерть жены действительно была насильственной. Вторая же находка ставит под сомнение их брак: у женщины был любовник.

Фильм «Прощай, любимая...» не только исследует тему утраты и предательства, но и показывает, как интеллект и упорство могут помочь раскрыть даже самые запутанные загадки. Сотникову предстоит не только узнать правду о смерти своей жены, но и столкнуться с теми, кто скрывает её, что в итоге приведёт его к неожиданным и опасным последствиям.