Mathieu Vasseur est analyste acousticien au BEA, l'autorité française responsable des enquêtes de sécurité dans l'aviation civile. Parce que ses conclusions au sujet d'un accident d'hélicoptère déplaisent à Victor, son supérieur, ce dernier l'exclut de l'enquête qui s'ouvre sur l'écrasement d'un avion commercial reliant Paris à Dubaï. Mais lorsque Victor disparaît mystérieusement, Mathieu est nommé à la tête de l'enquête par le directeur du BEA. La boîte noire de l'appareil, bien que parasitée, amène le jeune homme à émettre l'hypothèse d'un attentat terroriste. Alors que tout le monde y adhère avec soulagement, Mathieu découvre qu'une défaillance technique a déjà été décelée sur un avion du même modèle. Tous refusent d'écouter l'analyste. À commencer par sa petite amie, qui s'apprête à joindre les rangs de la société aéronautique qui a construit ces appareils.