1942. När Singapore faller offer för den japanska armén placerar den engelska musikern Norah Chambers i desperation sin åttaåriga dotter Sally på ett skepp bort från ön. När staden kort därefter står i lågor ansluter sig den australiska sjuksköterskan Nesta James till de skräckslagna människor, ibland dem den förkrossade Norah, som trängs ombord på HMS Vyner Brooke. Efter bara två dagar till sjöss bombarderas fartyget och sjunker.
Nesta och Norah når Indonesien där de tillfångatas och flyttas till ett av japanernas ökända fångläger som präglas av svält och brutalitet. Men även där finns glädje i musiken, i Norahs "röstorkester" som hjälper de internerade att hålla humöret uppe. De vänskapsband de knyter med dussintals andra kvinnor i lägret ger Nesta och Norah hoppet, styrkan och kamratskapet de behöver för att överleva.
Systrar under en uppgående sol berättar historien om kvinnor i krig: en roman om systerskap, tapperhet och motståndskraft under de mörkaste av omständigheter, från den bästsäljande författaren till Tatueraren i Auschwitz, Cilkas resa och Tre systrar.