Доктор Кэл Лайтман наверняка знает, что все люди врут. Ему достаточно пару минут пообщаться с человеком, чтобы вывести его на чистую воду: лжеца может выдать движение или неосторожное слово. Чтобы найти правду, агентство Лайтмана анализирует мимику и жесты людей. По малейшим признакам, Лайтман может узнать, что человек чувствует в данный момент - от скрытого недовольства до ярости или ревности.

Агентству доктора Лайтмана доверяет правительство, полиция, ФБР и даже аппарат президента США. Но профессиональные способности доктора мешают ему быть счастливым - семья и друзья обманывают друг друга также легко и часто, как это делают незнакомые люди.

Прототипом главного героя, а заодно и консультантом сериала, стал знаменитый американский психолог Пол Экман, посвятивший более 30 лет изучению теории обмана. Именно его в 2001 году Американская Ассоциация Психологов назвала одним из самых значимых психологов ХХ века. Идею сериала "Теория лжи" сценаристы позаимствовали из книги Экмана "Говорить неправду. Ключи к обману в торговле, политике и браке", ставшей бестселлером не только в США, но и во всем мире.