Dans les années 1990, Lance Armstrong, coureur cycliste texan, a déjà gagné de nombreuses courses sur le sol américain. Mais il peine à s'imposer dans le milieu du cyclisme professionnel en Europe. Le coureur cherche par tous les moyens à améliorer ses performances physiques, quitte à utiliser des produits interdits par la Fédération. Il sollicite Michele Ferrari, médecin sportif dont tout le monde sait qu'il dope ses poulains. Mais le cycliste apprend qu'il est atteint d'un cancer plutôt agressif. À sa sortie de l'hôpital, il retourne voir Ferrari qui accepte de devenir son préparateur physique. Lance Armstrong part à la conquête du Tour de France.