David Gale is een professor die in de dodencel van Texas zit. Met nog maar een paar dagen te gaan tot zijn executie, onderhandelt zijn advocaat over een honorarium van een half miljoen dollar om zijn verhaal te vertellen aan Bitsey Bloom, een journaliste van een groot nieuwsblad. Zij heeft de reputatie geheimen te bewaren en haar bronnen te beschermen. Hij vertelt haar hoe hij in de dodencel terecht is gekomen, onthuld via een reeks lange flashbacks.
Gale is hoofd van de filosofie-afdeling aan de Universiteit van Austin en een actief lid van DeathWatch, een belangengroep die campagne voert tegen de doodstraf. Op een afstudeerfeestje ontmoet hij Berlin, een aantrekkelijke afgestudeerde studente die van school is gestuurd. Wanneer Gale dronken wordt op het feest, verleidt ze hem en hebben ze seks. Daarna beschuldigt ze Gale valselijk van verkrachting. De volgende dag verliest hij een televisiedebat met de gouverneur van Texas wanneer hij niet in staat is te bewijzen dat een aantoonbaar onschuldige man tijdens diens ambtstermijn is geëxecuteerd. Na het verliezen van het debat wordt Gale gearresteerd en beschuldigd van verkrachting. Hoewel de aanklacht van verkrachting later wordt ingetrokken, is de schade al aangericht en zijn familie, huwelijk, universitaire carrière en reputatie zijn allemaal verwoest.
Constance Harraway, een medeactivist van DeathWatch, is een goede vriend van Gale die hem troost nadat zijn leven uit elkaar is gevallen, en het tweetal heeft seks. De volgende dag wordt Harraway echter verkracht en vermoord aangetroffen, verstikt door een plastic zak die over haar hoofd is geplakt. Uit een autopsie blijkt dat ze gedwongen was de sleutel van de handboeien in te slikken, een psychologische marteltechniek die werd gebruikt door de Securitate onder het communistische regime van Nicolae Ceauşescu, waartegen Gale en Harraway beiden hadden geprotesteerd. Het fysieke bewijs op de plaats delict wijst naar Gale, die wordt veroordeeld voor verkrachting en moord en ter dood wordt veroordeeld.
In het heden onderzoekt Bloom de zaak tussen haar bezoeken met Gale door. Ze begint te geloven dat het bewijs tegen Gale niet klopt. Ze wordt meerdere malen in haar auto achtervolgd door Dusty Wright, een vermeende minnaar en collega van Harraway, van wie ze vermoedt dat hij de echte moordenaar was. Wright geeft Bloom bewijsmateriaal door dat suggereert dat Gale erin is geluisd, wat impliceert dat de werkelijke moordenaar de misdaad op video heeft opgenomen. Bloom volgt dit spoor tot ze een tape vindt waarop te zien is dat Harraway, die aan terminale leukemie leed, een op moord lijkende zelfmoord had gepleegd. Wright is op de videoband te zien als haar medeplichtige, wat impliceert dat ze Gale erin hebben geluisd als onderdeel van een plan om de doodstraf in diskrediet te brengen door samen te zweren een onschuldige te executeren, en vervolgens bewijs vrij te geven van de werkelijke toedracht.
Als Bloom en haar assistent dit bewijs vinden, resten er nog slechts uren tot Gale’s geplande executie. Ze probeert de tape op tijd aan de autoriteiten te geven om de executie te stoppen. Ze arriveert bij de Huntsville Unit net als de directeur aankondigt dat de executie is uitgevoerd. De tape wordt vervolgens vrijgegeven, wat een media- en politieke rel veroorzaakt over de executie van een onschuldige man. Later ontvangt Wright het honorarium dat Bloom’s magazine wilde betalen voor het interview, en levert het af bij Gale’s ex-vrouw in Spanje, samen met een ansichtkaart uit Berlijn in San Francisco waarin hij zijn excuses aanbiedt en bekent dat de beschuldiging van verkrachting die Gale’s leven en carrière deed ontsporen, vals was. Zijn ex-vrouw ziet er radeloos uit, wetend dat Gale de waarheid heeft verteld en dat zij in feite hun kind van hem heeft gestolen.
Nog veel later wordt bij Bloom een videoband afgeleverd met de titel “Off the Record”. Deze band gaat verder op het punt waar Wright bevestigde dat Harraway dood was. Vervolgens zien we hoe hij opzij stapt om Gale, ook aanwezig en betrokken bij de zelfmoord, toe te staan het lichaam van zijn geliefde te strelen, waarbij hij opzettelijk zijn vingerafdrukken achterlaat op de plastic zak. Dan staat hij op en beëindigt de opname, Bloom verbijsterd achterlatend met de waarheid dat het echtpaar zich opzettelijk heeft opgeofferd om de doodstraf in diskrediet te brengen.