고등학생 현우(김현목)는 사고로 형을 잃었다. 그는 평소 형을 “죽이고 싶을 정도로” 싫어했지만, 정작 형이 떠난 후에도 무심히 흘러가는 이 세상을 이해할 수 없다. 그러던 어느 날, 이 사건이 담임 선생님인 연정(김해나)과 연관이 있다는 사실을 알게 되고, 그는 연정에게 접근해 자신의 형을 죽인 사람이 그녀의 동생임을 알게 된다. 연정은 계속해서 자신의 주변을 맴도는 현우가 부담스럽지만 이를 외면할 수 없다는 사실도 잘 알고 있다. 각각 피해자와 가해자의 식구로서, 이들은 자신들이 가담하지 않은 사태의 후폭풍을 맞으며 생을 버텨내는 중이다.
<캐논볼>은 한국의 고질적인 문제 중 하나인 군대 총기사건을 모티프로 서사를 전개한다. 몇몇 실화를 환기하기는 하지만 그렇다고 군대라는 시스템에 반기를 드는 데 골몰하지는 않는다. 오히려 남겨진 가족들의 입장에서 서술하는 이야기인 만큼 이들도 정확히 알 수 없는 해당 사건의 경위는 온전히 공백에 머물도록 놓아둔다. 가해와 피해의 위치를 정형적으로 묘사하지 않고, 축소된 진실의 자리에는 플래시백이나 상상 장면들을 대체함으로써 사건을 입체적으로 바라보려 노력한 지점들이 엿보인다. 미지의 사건을 발단으로 삼고는 있지만, 미스터리나 스릴러 같은 장르물이라기보다는 인물들의 정서에 초점을 맞춘 심리극이다.