Falling Overnight raconte l'histoire d'Elliot Carson, vingt-deux ans, la veille de sa chirurgie pour enlever une tumeur au cerveau. Face à ce qui pourrait être sa dernière nuit, le chemin d'Elliot croise celui de Chloe Webb, une jeune photographe qui l'invite à son exposition d'art. Elliot accueille la distraction et alors que la nuit tombe, Chloé l'emmène dans un voyage intime et exaltant à travers la ville. Mais alors que le matin approche et que Chloé apprend l'état d'Elliot, la magie de la soirée s'effondre et ils doivent ensemble faire face à l'incertitude de l'avenir d'Elliot.