Quando o ciclista amador Bryan Fogel começa a descobrir a verdade sobre o doping nos esportes, decide entrar de cabeça num experimento ousado para comprovar a incompetência do método de controle dos atletas. Sua investida, no entanto, transforma-se em algo muito maior quando o médico russo que o orienta no processo se vê no centro de um enorme escândalo que compromete os resultados das últimas Olimpíadas de verão e inverno e envolve até a temida agência russa de segurança.