Le docteur Cal Lightman est un scientifique spécialisé dans les expressions corporelles. Après quelques secondes d'observation, il peut déterminer si on lui dit la vérité ou si on tente de la lui dissimuler. Lightman est une sorte de détecteur de mensonge incarné qui décrypte le vrai du faux dans un regard, une attitude, une intonation. Il utilise ses extraordinaires capacités pour résoudre des affaires criminelles complexes avec l'aide des experts de son cabinet de détectives privés : le docteur Gillian Foster, Eli Loker et Ria Torres. Découvrir la vérité est donc chose facile pour le docteur Lightman mais la gérer au quotidien avec ses proches s'avère beaucoup plus complexe. Pour lui, l'adage « toutes les vérités sont-elles bonnes à dire ? » prend tout son sens.