电影《烈日灼心》的真相是辛小丰、杨自道和陈比觉并不是真正的凶手，真正的凶手是第四个人。
电影结尾用二十分钟的时间，解释了真相，当时，他们四个人去追债，结果和三个人一起去的那个男人在别墅里见色起意，强奸并杀害了那个女子，后来被女子的家人发现，于是他把女人的家人也给杀害了，他们三个人算是帮凶，因为知情不报。
最后，只有一个婴儿还活着，辛小丰、杨自道和陈比觉三个人不忍心婴儿没人照顾，于是三个人就成了这个女孩的养父，他们三个人把这个孩子视如己出。
真正的凶手杀人之后，他们三个人和他争执了起来，无意中这个凶手被这三个人推入水库，他们三个人以为凶手死了，所以就把这件事情隐藏了起来，带着女孩提心吊胆的生活。
在影片的结尾中，最终辛小丰、杨自道被判处死刑，他们到死也没有说出真相，而陈比觉跳海自杀了，因为他希望小女孩能够在没有罪恶和幸福的环境下成长。
《烈日灼心》电影评价
《烈日灼心》延续了导演曹保平的作者风格，人物的塑造不同于以往荧幕上扁平化的人物，犯罪嫌疑人们不是单纯的好人或坏人，善与恶也不是绝对的对立，在人性的表达上导演选择将人性中善恶的纠葛直接呈现在观众面前，不同于以往内地警匪片中对人性灰色地带的有意回避，在人文观念上的开拓与深化为主流电影增添了智力因素。
《烈日灼心》打破了传统国产犯罪电影的叙事方式：观众处于“上帝视角”，悬疑的设置建立于警察破获案件以及嫌犯如何逃脱追捕之上。除此之外影片使用纪实手法展现了“赎罪与拯救”的沉重议题，这种形式与塑造能力，是中国犯罪电影中十分罕见的。
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