A-t-on retrouvé la version originale de la Madeleine en extase du Caravage ? Enquêtant sur l'authenticité de l'œuvre, ce documentaire chemine sur les traces d'un tableau disparu.
En 2015, une Madeleine en extase est découverte dans la modeste collection d'une famille italienne. S'agit-il de l'original du Caravage, disparu à sa mort, en 1610, ou d'une des nombreuses copies réalisées ensuite ? Après expertise, Mina Gregori, l'une des plus grandes spécialistes de l'artiste, est convaincue de l'authenticité de l'œuvre. Sur ses conseils, les propriétaires fouillent leurs archives et exhument trois documents : deux inventaires de tableaux, datant de 1842 et 1864, ainsi qu'un vieux papier mentionnant une "Madeleine renversée de Caravage". Partant de ces pièces à conviction, une experte des archives anciennes et une historienne de l'art italiennes se lancent alors dans une vaste enquête pour tenter de retracer l'itinéraire de la toile.