Olivia Rönning har valt att återvända till polisyrket och fått en tjänst i skånska Höganäs. När den lilla orten Arild drabbas av ett fruktansvärt barnmord dras Olivia in i utredningen.
Några dagar senare begås ett nytt barnmord. Denna gång på Värmdö. Sjuårige Aram har fått sin nacke avvriden på samma sätt som treåriga Emelie i Arild. De brutala morden ger eko över hela landet. Rikskrim och Mette Olsäter kopplas in. Misstankarna riktas mot rasistiska kretsar som uttalat hot mot båda barnens föräldrar.
Tom Stiltons vän Ronny ger honom en bok som han har fått in till sitt antikvariat. I boken ligger ett stort antal urklipp. Alla handlar om ett olöst mordfall på en gravid lyxprostituerad från 2006. "Jillfallet" var det fall som Stilton blev utmanövrerad från och aldrig har kunnat glömma.
När Marianne Boglund på SKL får en träff i registret söker hon upp Mette Olsäter. Testresultatet styr in utredningen på märkliga vägar.
Svart gryning är den tredje boken i Cilla och Rolf Börjlinds hyllade serie om Oliva Rönning och Tom Stilton.