El film narra el auge y caída de Lance Armstrong. La historia se centra en la investigación que sacó a la luz uno de los mayores fraudes que se recuerdan. Tras superar un cáncer, el americano Lance Armstrong ganó siete Tours de Francia de forma consecutiva. Su fama crecía, su status de héroe y ejemplo de superación le reportaban enormes beneficios e incluso creó la fundación Livestrong, para investigar la cura contra el cáncer. Sin embargo, el periodista David Walsh cree que Armstrong se dopó en todas sus victorias, y pone en juego su reputación y su carrera para demostrarlo.