Le roman suit, dans l'atmosphère crépusculaire des lendemains de l'armistice, Albert Maillard, simple soldat ayant tout perdu, et Édouard Péricourt, artiste flamboyant devenu une « gueule cassée » défigurée par la guerre, deux rescapés des tranchées que leur pays, glorifiant ses morts tout en se débarrassant de ses vivants trop encombrants, rejette sans ménagement, et qui montent ensemble une arnaque d'une ampleur vertigineuse pour survivre à cette ingratitude. Cette fresque d'une rare cruauté, peuplée de pantins misérables et de lâches reçus en héros, mêle avec une maîtrise impressionnante tragédie historique et énergie picaresque, démontrant la capacité de Lemaitre à transposer dans le roman historique la même architecture narrative redoutable que ses polars.
Le roman remporte le prix Goncourt 2013, ainsi que le prix des libraires de Nancy-Le Point et le prix du roman France Télévisions la même année, avant une adaptation cinématographique en 2017 par Albert Dupontel avec Laurent Lafitte, qui vaut à Lemaitre le César de la meilleure adaptation en 2018.
Au revoir là-haut demeure l'un des grands romans français sur l'après-Première Guerre mondiale, sa fresque picaresque de la génération perdue continuant d'être saluée comme une démonstration éclatante que polar et littérature consacrée ne sont pas des univers étanches.