La belleza puede ser terrible, oscura y extraña. La belleza más pura se confunde con el mal más absoluto. Y la joven fotógrafa Clara descubre que solo la luz más cruel puede desvelarla. Barcelona, principios del siglo XX. Una serie de cadáveres de hombres jóvenes y atractivos aparece en el puerto de la ciudad con un tiro en pecho. Durante la autopsia Elías Sunyer, un joven cirujano forense, descubre que los disparos son producidos post mortem y que los cuerpos tienen restos de éter y opio y muestran señales de haber sido sometidos a abusos. La fotógrafa Clara Prats, colaboradora de la policía muy en contra de la voluntad de su ilustre familia de retratistas, se encarga de realizar las fotografías del escenario del crimen porque tiene la pericia necesaria para trabajar en condiciones de luz adversa. Descubre con sorpresa que conoce a las víctimas, ya que también realiza los retratos de las fichas policiales en el Gabinete Antropométrico. Y lo que al principio parece una coincidencia, empieza a resultar sospechoso. Manuel Martín Prieto es el comisario del distrito V y teme que los crímenes llamen en exceso la atención de la prensa y se descubran sus negocios en el puerto. Tras investigar en los bajos fondos de la ciudad y no encontrar nada empieza a tomar en consideración los temores de Clara. El rico abogado genealogista Carlos Monfort le ofrece entonces a Clara un nuevo trabajo ayudando en el taller de fotografía a las internas del Sanatorio Nueva Betlem, un establecimiento moderno que en principio parece más un balneario que un frenopático al uso. La joven fotógrafa descubre entonces que para salvar una vida se verá obligada a retratar la crueldad de la manera más terrible posible. Bajo la luz más cruel es el fascinante recorrido por una ciudad de contrastes, donde conviven los cabarés con lujosos clubs sociales y los más novedosos adelantos del siglo, la miseria más absoluta con los refinados caprichos de la burguesía, la enfermedad mental y los tatuajes portuarios con los encajes y los guantes de piel. Y donde el mal siempre acecha y pugna por salir a la luz.
