Au Tribunal d'Albertville, une jeune juge d'instruction, Hélène Gerhards-Lastéra, est en charge d'un dossier sensible de pollution industrielle. En suivant les étapes de l'enquête et de la procédure – à charge et à décharge – le film explore le travail du juge d'instruction, ses responsabilités, ses certitudes et ses fragilités. Tout commence en octobre 2001, dans la vallée d'Albertville, où l'incinérateur d'ordures ménagères de Gilly-sur-Isère est arrêté en urgence sur ordre du préfet : l'analyse des fumées a révélé un taux de dioxine 750 fois supérieur à la norme européenne. Les foins des pâtures environnantes sont détruits, plus de 6000 têtes de bétail sont abattues. Au printemps 2002, les habitants, constitués en association, portent plainte pour mise en danger de la vie d'autrui.