人の無意識のしぐさや表情から、その心を読み取るカル・ライトマン博士。彼は「ライトマン研究所」を設立し、パートナーのジリアン・フォスター、部下のイーライ・ローカーら共に、警察や政府関係当局に協力する仕事を請け負っていた。
高校の教師を殺害した容疑で逮捕された生徒・ジェームズの鑑定を行ったライトマンは、時々ウソをつきながらも、彼が被害者の死を悲しんでいることに気づく。友人もなく、クラスで浮いた存在だったジェームズだったが、同級生のジャクリーンだけは彼をかばうような証言をするのだった。その不安そうな様子に気づいたライトマンは、さらに調査を進め、彼女が妊娠していることを知る。
そんななか、フォスターがスカウトしたリア・トーレスが研究所に入社。早速、買春容疑をかけられているゼブ・ワイル下級議員の調査に乗り出す。高級クラブに客として潜入し、ワイルが必ず指名する女性メリッサと会ったリアは、彼女の表情からある一つの真実にたどり着くのだった。

陸軍のハリス少佐から軍で起きたレイプ事件の事実確認を依頼されたライトマンは、被害にあったと訴えるレイクと、訴えられたスコット軍曹と面談。その結果、ライトマンはレイクの証言を狂言と判断する。だが、レイクが憲兵に連行される際、「小隊を守るために正しいことをした」と言い放った様子から、同じ小隊に別の被害者がいることに気づく。
フォスターとイーライは、大学1年生のバスケのスタープレーヤー、アール・ホワイトの移籍に関する買収疑惑を調査する。関係者との面談により、買収行為を確信する二人。しかし、大金を得たにも関わらずアールの生活に変化がないことを不審に思い、調査を続けた二人は、アールが手の痛みに苦しんでいることを突き止める。

17歳の女子高生殺害事件が発生。ライトマンらは、被害者ダニエルの母親で、最高裁判事の候補者であるススターク判事と面会する。一人娘の死を嘆き悲しむ判事だが、その表情には言葉とは裏腹に感情がまったく表れていなかった。そんななか、ダニエルが注意欠陥障害の治療薬を使用していることが判明する。
フォスターとイーライはNASAの依頼で実験機の墜落事故を調査。パイロットのマーコフ中佐には、故意に機体を墜落させた疑いがかけられていたのだった。中佐の言動などから薬物中毒を疑う二人は、薬物テストの再鑑定を依頼。抗不安薬系の薬が検出され...。

韓国大使子息の結婚式で、大使が暗殺されるという情報が傍受され、ライトマンらは大使館で行われるパーティーで不審人物の発見に協力することになる。パーティーの最中、敵意の表情を見せる男に気づいたライトマン。シークレット・サービスのアロンソンたちと共に男を拘束しようと動くが、そんななか花婿のワン・ヒが撃たれ、疑いはその男に向けられる。だが、拘束された男は狙撃犯ではなかったと判明。アロンソンの指示のもと封鎖された大使館で、ライトマンらは250人の招待客の中から真犯人を探しだすことになる。

服役中、犯罪捜査に多大な貢献をしてきた大物ギャングのトリロ。ライトマンとトーレスは、彼が間違いなく更生し、恩赦による釈放に値するかどうか、その真偽の分析を依頼される。面会後、好印象を持ったライトマンに対し、トーレスはなぜか「凶暴性は変わらない」と言い張り、トリロの更生を認めようとしないのだった。
その頃、フォスターとイーライは火災現場で死亡した消防士エリックに関する調査協力のため、消防署へ向かう。他殺の可能性を疑うアダムスから、隊員たちの供述に虚偽がないかの判断を依頼され...。

バーチ夫妻の娘・サマンサが行方不明となって2ヶ月。捜査に乗り出したライトマンとフォスターは、サマンサがカウンセラーのノールトンに会っていたことを突き止める。
ノールトンとの面談を糸口に二人はサマンサにたどり着くが、彼女の証言から別の少女も軟禁されていることを知る。
イーライとトーレスは出版社の依頼により、平和活動家ファリーダが自叙伝に記した体験の真偽を確かめることになる。イーライは彼女の表情から偽りはないと判断するが、トーレスは納得できず再捜査を始めるのだった。

大麻所持によってイエメンで拘束された姉弟の解放を求めるピータース。彼はイエメン側の交渉人ハッサンの真意を探るため、ライトマン研究所に協力を依頼する。
姉弟に処刑判決が下るまであと2日。姉弟の解放を目指すなかフォスターとイーライは、ピータースが弟よりも姉の解放を強く望んでいることに気づく。
一方、ライトマンの元には大学時代の親友からある依頼が持ち込まれる。その依頼とは、糖尿病新薬の製法データが盗まれ、出回ったコピー薬品が死者を出しているという深刻なものだった。データを盗んだ犯人、製造元の追及に臨むライトマンだったが...。

インド系の若い姉妹が相次いで飛び降り自殺をしたことを知ったライトマン。調査に乗り出したライトマンとトーレスは、姉妹が働いていたストリップバーを訪ね、二人が盗撮されていたことを突き止める。そんななか、さらに別のインド系の女性が地下鉄のホームから飛び込み自殺を図ったとの知らせが入る。3人の繋がりを探るうちに、ライトマンは彼女たちが代理出産を行っていたことにたどり着く。

建設中のビルが崩壊し、3人作業員が生き埋めになってしまう。ライトマンらが彼らの救出活動を支援することになる。
そんな中、ライトマンは生き埋めになった作業員ブラントが、救出への期待に反して恐怖の表情を見せたことに気づく。
一方、トーレスとイーライは億万長者のカシャーニから、恋人ナディアの調査を依頼される。その依頼とは、彼女が財産目的ではなく本当に自分を愛しているかを知りたいという内容だった。

ライトマンの元妻で検事補のゾーイが、突然彼の元を訪ねてくる。ある放火事件の目撃者が幼い子供で、その証言の真偽を見極めてほしいと言うのだった。ゾーイの依頼を快く思わないフォスターは大反対。だが、彼女の反対を押し切りライトマンはその依頼を引き受けてしまう。
子供との面会を終えたライトマンは、少年が嘘をついていないと判断。だが、無実を訴える容疑者ガルシアもまた、嘘をついている様子は見当たらず...。

DC市警の管内で少年が警官に撃たれて重傷を負う。新米刑事デュークは正当防衛だったと主張。同行していた同僚もまた、デュークを擁護するのだった。しかし、住民たちは警察のデッチ上げだとして激しく抗議。真相究明に乗り出したライトマンらはさっそく二人の刑事らから話を聞くことにする。
そんななか、ライトマン研究所がある事件に関して損害賠償を求める訴えを起こされ...。

10年前に起こった連続暴行事件の模倣犯による連続事件が発生。終身刑となったジェンキンスと模倣犯とのつながりを探ろうと、ライトマンは自ら囚人のふりをして彼の服役する刑務所に潜入する。だが、嘘に長けるジェンキンスに囚人ではないことをすぐに見破られてしまうのだった。
ジェンキンスとの取引によって手に入れた住所。しかしそこに模倣犯の姿はなく、新たな被害者が拉致されたことを知ることになる。

ワシントンDCで自爆テロが発生。捜査協力を依頼されたライトマンは、拘束された容疑者の尋問に立ち合うことになる。そんななか、ショッピングモールで第2の自爆テロが発生。死亡したテロリストの中に、捜査中に知り合った青年がいたことを知り、表情を読み取ることが出来なかったトーレスはショックを隠せない。さらにライトマンの元に、ショッピングモールの爆発にトーレスの恋人が巻き込まれ、行方不明という知らせが入る。だが、トーレスの力を頼るライトマンは、恋人の行方不明についてトーレスには知らせないようにとフォスターに口止めし...。