Jedenastego sierpnia 2008 roku osiemnastoletnia Marie zgłosiła się na policję. Zamaskowany mężczyzna włamał się do jej mieszkania w pobliżu Seattle, w stanie Washington, i zgwałcił ją. W ciągu kolejnych dni przesłuchań, zarówno funkcjonariusze jak i bliscy Marie podchodzili do jej opowieści coraz bardziej sceptycznie. Policja szybko zmieniła stosunek do sprawy i zaczęła oskarżać Marie o oszustwo. Po wytknięciu nieścisłości w jej relacji i wątpliwościach, jakie wzbudziła, dziewczyna złamała się i przyznała, że jej historia to kłamstwo. Została oskarżona o składanie fałszywych zeznań oraz publicznie zlinczowana przez osoby z najbliższego otoczenia.
Ponad dwa lata później detektyw z Kolorado, Stacy Galbraith, otrzymuje sprawę napaści na tle seksualnym. W toku dochodzenia, Galbraith orientuje się, że jest ona uderzająco podobna do gwałtu, do którego doszło jakiś czas temu w pobliskim miasteczku. Postanawia połączyć siły z detektyw badającą tamtą sprawę, Edną Hendershot. Wkrótce obydwie kobiety uświadamiają sobie, że mają do czynienia z seryjnym gwałcicielem: mężczyzną, który fotografował swoje ofiary, grożąc, że opublikuje ich zdjęcia w sieci, i zacierał wszelkie ślady przestępstwa z przebiegłością sugerującą doświadczenie zdobyte w armii lub policji.
Oparta na materiałach dochodzeniowych oraz obszernych wywiadach z przedstawicielami władz, Niewiarygodne. Prawdziwa historia gwałtu to wielowątkowa opowieść o wątpliwości, kłamstwach i polowaniu na sprawiedliwość, która z zatrważającą szczerością ujawnia, jak bada się współcześnie przypadki napaści na tle seksualnym i jak często ofiary gwałtów są również ofiarami naszej podejrzliwości.