Der Moment der Wahrheit spielt im Jahr 2004 in den Vereinigten Staaten. Die Präsidentschaftswahlen stehen kurz bevor und George W. Bush hat gute Chancen, wiedergewählt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt kommt der Fernsehsender CBS in den Besitz bedeutender Dokumente, die der Nachrichtenchefin Mary Mapes (Cate Blanchett) und dem freischaffenden Journalisten Mike Smith (Topher Grace) zugespielt werden. Die Aufzeichnungen aus den Jahren 1972 – 73 rücken Präsident Bushs Militärdienst in ein schlechtes Licht, wird darin doch zum Beispiel deutlich, dass dieser durch die Nutzung von Familienbeziehungen nicht zum Vietnamkrieg eingezogen wurde.
CBS bringt einen 60-minütigen Beitrag, in dem Nachrichtensprecher Dan Rather (Robert Redford) den Skandal enthüllt. Die News-Meldung löst in den Medien eine Welle der Empörung aus. Doch schnell werden Stimmen laut, dass es sich bei den Dokumenten um Fälschungen handeln könne und dass sich ihre Echtheit nicht verifizieren lasse. Auf einmal wendet sich das Blatt und Mary, Dan und Mike sowie die zu ihrem Team gehörende Lucy Scott (Elisabeth Moss) und Colonel Roger Charles (Dennis Quaid) geraten ins Kreuzfeuer der Aufmerksamkeit.