Действие фильма разворачивается в мае-лето 2014 года в Луганске. Весна этого года проходит в обыденной суете, наполненной личными радостями, планами и мечтами. Но наступающее лето приносит с собой неожиданное чувство тревоги и безысходности, которое накрывает героев с головой, полностью переворачивая их привычный мир.
Фильм «Гоголь. Вий» переносит легендарного писателя в центр мистического детектива, где граница между реальностью и потусторонним стирается. Действие разворачивается в мрачной и атмосферной округе села Диканька, где жестокие убийства молодых девушек связывают с таинственным Всадником — существом из народных страшилок. Главный герой, молодой писарь Николай Гоголь, бросает вызов этой тьме.
Диканька, тихий малороссийский хутор, хранит мрачную тайну. Две сотни лет назад эти земли разорила шайка ляхов под предводительством могущественного колдуна, и с тех пор в окрестностях бродит неупокоенная душа — Чёрный Всадник. Он ловит молодых девушек, и его жестокие расправы выглядят как мстительная кара за давние грехи.