В центре сюжета фильма "Мертвое сердце" — Артём Васильев, гениальный химик, чье созданное лекарство от рака становится мишенью злоумышленников. Спустя поджог лаборатории и гибель жены Артём вынужден столкнуться с необоснованными обвинениями и потерей сыном.

Но судьба преподносит неожиданный поворот. Во время попытки отомстить исполнителю поджога Федору Пашнину Артём встречает наемного убийцу, охотящегося за ним. Этот эпизод спасает жизнь Пашнину, и в знак благодарности он раскрывает Артёму тайну о том, что его сын жив и только он знает к нему дорогу.

Теперь Артём вступает в опасную и захватывающую гонку против времени, чтобы спасти своего ребенка и отомстить за причиненные ему страдания. Вместе с Пашниным он отправляется на поиски сына, сталкиваясь со смертными опасностями и зловещими тайнами, угрожающими разрушить их надежды.