В центре сюжета сериала "Последнее лето детства" - три друга детства, Миша, Генка и Слава, которые уже не мальчишки, а комсомольцы, живущие в Москве времен НЭПа. Их жизнь меняется, когда в их дворе происходит трагедия: убит инженер Зимин. Все подозрения падают на хулигана из соседнего дома. Однако Миша сомневается в его виновности и решает провести собственное расследование.
Миша не может принять официальную версию событий и начинает искать правду, ведь он знает, что мир не так черно-бел, как кажется на первый взгляд. Его друзья поддерживают его стремление к справедливости, хотя и понимают риски, которые это влечет за собой. В поисках истины Миша сталкивается с различными людьми, каждая история которых может стать ключом к разгадке тайны.
Сериал "Последнее лето детства" является экранизацией романа Анатолия Рыбакова и завершает трилогию приключений главных героев, начатую в фильмах "Кортик" и "Бронзовая птица". Это история о дружбе, взрослении и поиске своего пути в мире, где прошлое переплетается с настоящим, а детские мечты сталкиваются с жестокой реальностью.