Le 9 décembre 2001, Kathleen Peterson est retrouvée morte dans sa maison à Durham. Son mari, Michael Peterson, est déclaré coupable deux ans plus tard et condamné à perpétuité. Cependant, une enquête révèle que le responsable du laboratoire de police scientifique de Caroline du Nord a falsifié des résultats dans plusieurs affaires. Le réalisateur Jean-Xavier de Lestrade met en lumière les problèmes du système judiciaire américain et remet en question la fiabilité de la parole scientifique.