Lost in White mengambil tempat di timur laut Cina, di mana dua mayat telah ditemukan di bawah es danau beku, sisa-sisa mereka dibuat tidak dapat diidentifikasi oleh ikan karnivora, tetapi masih membawa tanda diseret dengan kait es. Yang bertanggung jawab atas penyelidikan adalah Kapten Zhou (Tony Leung Ka Fai), seorang polisi berdedikasi yang menyeret putri remajanya Xinyi (Zhou Dongyu). Segera dia bergabung dengan Wang Hao (Tong Dawei) seorang detektif muda Shanghai yang sedang dalam kasus orang hilang yang membawanya ke desa yang sama di mana pembunuhan terjadi. Kedua kasus tersebut terbukti memiliki keterkaitan: orang hilang dan dua korban adalah bagian dari kuartet pengusaha yang sepuluh tahun lalu membuka kilang di wilayah tersebut, dan membuang limbah kimia dengan cara yang tidak etis yang telah meracuni perairan dan menyebabkan bayi cacat pada dekade berikutnya. Apakah pengusaha yang hilang itu si pembunuh, korban berikutnya atau ikan haring merah?