Drei Uhr morgens erzählt die Geschichte des in Rom lebenden Antonios, der sich mit Unterstützung seines Vaters in den frühen Achtzigern einem ungewöhnlichen „Abschlusstest“ einer Epilepsiebehandlung unterzieht. Behandelnder Arzt ist Prof. Henri Gastaut in Marseille. 48 Stunden lang soll Antonio ohne Medikamente wachbleiben, tritt in dieser Zeit kein Anfall auf, ist er geheilt.
Carofiglio beschreibt die Diagnose und Behandlung Antonios sehr eindrücklich und ausführlich, auch die Auswirkungen auf Antonios Leben. Hauptaugenmerk liegt im zweiten Teil des Romans auf der Beziehung zwischen Vater und Sohn, die sich in den 48 Stunden sehr viel näherkommen als in den fast 18 Jahren zuvor. Zwischen Wachzustand und Erschöpfung führt die beiden ihr Weg in anrüchige Viertel, an atemberaubende Strände, ins Herz der pulsierenden Stadt. Eine Begegnung, die zwei Menschen für immer verändert. Solch eine Vater-Sohn-Begegnung wäre ohne die Diagnose Epilepsie niemals möglich gewesen.
Susanne Fey