Quatre ans après avoir pris sa retraite sportive, Lance Armstrong reprend l'entraînement pour tenter de gagner un huitième Tour de France. Le réalisateur Alex Gibney filme son parcours et interviewe des membres clefs de son entourage. Se trace alors progressivement le portrait d'un sportif de renommée mondiale et de la gigantesque entreprise de dopage dont il a été partie prenante...