Осторожно, возможен спойлер:
Посередине киносюжета «Обмани меня» располагается детективная история, главные герои которой - пинкертон Келли и её напарник, врач Лайтман. Действие разворачивается в современном городе, где они занимаются расследованием преступлений, используя навыки разбора мимики и жестов. Всё начинается с того, что Келли получает неподписанное предупреждение о вероятном преступлении, связанном с пропажей девушки. Это событие запускает череду расследований, в которых герои встречаются с разнообразными подозреваемыми.
По мере продвижения расследования Келли и Лайтман сталкиваются с многочисленными препятствиями. Они допрашивают очевидцев и подозреваемых, каждый из которых скрывает что-то важное. Лайтман, используя свои уникальные способности интерпретировать эмоции, вскоре понимает, что ситуация значительно сложнее, чем представляется на первый взгляд. На их пути возникают ложные улики и запутанные свидетельства. Каждое новое развитие приводит к ещё большему числу вопросов, и Келли начинает сомневаться не только в правдивости окружающих, но и в собственных методах.
В ходе следствия герои обнаруживают, что за исчезновением женщины стоит целая цепь подлогов и манипуляций, в которую втянуты не только подозреваемые, но и их близкие. Они собирают куски головоломки, но чем ближе они подходят к истине, тем опаснее становится ситуация. Они уже недалеко от разгадки, однако цена её высока - их личные жизни могут оказаться под угрозой.