《深夜中的超跑》以愛知縣長久手市為舞臺，講述汽車設計師白雪（山本美月飾）追尋理想的故事。她被調任至汽車開發團隊后，在陳列傳奇超跑"NAGOYA2000GT"的博物館考察時，意外遭遇企圖盜取名車的混血青年里卡爾德（上遠野太洸飾）。此時身著白色賽車服的神秘男子（唐澤壽明飾）突然現身，博物館隨即異變為超現實空間。在神秘男子引導下，白雪發現2000GT的隱藏性能被激活，與里卡爾德共同卷入時空扭曲裝置引發的危機。隨著三人對車輛改造理念的碰撞，白雪逐漸領悟到超越機械本身的造車哲學，最終在現實與幻境交織的試煉中完成對經典車型的精神傳承。