Сюжет начинается с того, что Романа и Петра отправляют на стройку, поскольку оттуда пришёл запрос на починку заводского экскаватора. Утром, перед тем как отправиться в командировку, от своей жены Роман узнаёт об измене и желании уйти от него к Петру. Хотя герой ошарашен новостью, он всё же считает, что эта ситуация не должна влиять на работу, а поэтому просит супругу подождать и поразмыслить над своим выбором до окончания командировки.

Съёмки киноленты проходили на настоящем строительстве Воткинской ГЭС, хотя вступительные сцены были сняты в Свердловске. Названия картины не только обращает зрительское внимание на то, что события разворачиваются в день летнего солнцестояния, то есть буквально в самый длинный день в году, но также и на психологический аспект, ведь персонажи переживают за этот отрезок времени множество событий и принимают важные для себя решения.

Сценарий к драме написал Борис Васильев. Борис известен не только как киносценарист, но и как весьма успешный писатель, создавший повести Завтра была война, А зори здесь тихие... и другие, позже экранизированные. Среди лент, поставленных по скрипту Васильева, помимо кинокартины Длинный день, также можно назвать проект Очередной рейс.