Điều ước cuối của tù nhân 2037 là câu chuyện xoay quanh cô gái trẻ bất hạnh Yoon Yeong (Hong Je Yi). Ở tuổi 19, thay vì cắp sách đến trường như bao bạn bè đồng trang lứa, Yoon Yeong phải nỗ lực hết mình để đi làm thêm kiếm tiền.

Khao khát một cuộc sống tốt đẹp hơn cho mình và người mẹ khiếm thính, cô đặt mục tiêu thi đỗ kỳ thi công chức lên trên hết.

Trớ trêu thay, một biến cố khủng khiếp xảy ra, biến Yoon Yeong từ nạn nhân đáng thương trở thành kẻ giết người.

Trong thời điểm tuyệt vọng và bất lực nhất, Yoon Yeong đã gặp những người chị em ở phòng giam số 12. Đằng sau mỗi người là một câu chuyện khác nhau, nhưng họ đã trao nhau tình yêu thương và niềm hy vọng để cùng hướng về một tương lai tươi sáng, ngoài song sắt nhà tù.