Доктор Кэл Лайтман (Тим Рот) может различить правду и ложь на основе анализа поведения человека: мимики лица, телодвижений, голоса и речи. Если кто-то дёрнет плечом, повернёт руку или поднимет нижнюю губу, опустит уголки рта вниз, дотронется до шеи, Лайтман сразу определит, что этот человек лжёт. Анализируя мимику, он может узнать, что человек чувствует в данный момент — от скрытого недовольства до сексуального влечения и ревности. Но Лайтман также понимает, что его способности — это одновременно и дар, и проклятие в его личной жизни, ибо его семья и друзья обманывают друг друга также легко и часто, как это делают преступники и незнакомые ему люди. Доктор Лайтман — главный в мире специалист по определению лжи и обмана; учёный, изучающий мимику лица и язык тела для определения не только самого факта лжи, но и причин этого. Лайтман возглавляет команду экспертов «The Lightman Group», которые помогают Федеральному Агентству Судебных Расследований, государственным органам и местной полиции в решении самых запутанных случаев.
Доктор Джиллиан Фостер (Келли Уильямс) — одарённый психолог и эксперт команды Лайтмана. Она привносит сбалансированность в это партнёрство, так как рассматривает каждый случай в целом, в то время как Лайтман концентрируется на отдельных деталях. Ему необходимы её способности к убеждению и пониманию поведения людей, неважно осознаёт он это или нет.
Илай Локер (Брендан П. Хайнс) — ведущий исследователь в команде Лайтмана, которому настолько неприятна ложь, что он живёт по собственному принципу «радикальной честности». Он всегда говорит то, что думает, и, естественно, часто расплачивается за это. В конце первого сезона Локер обманул Лайтмана, и хотя впоследствии и признался в обмане, босс сделал его неоплачиваемым стажёром.
Риа Торрес (Моника Рэймунд) — новый эксперт в команде Лайтмана. Она — одна из немногих, кому от рождения дан дар по определению лжи и обмана. Правда её способности «читать людей» пока что не развиты в должной степени. В одной из серий Лайтман предполагает, что Рию в детстве бил её отец, и, пытаясь уловить его настроение, она и научилась читать эмоции.
Эмили Лайтман (Хейли Макфарланд) — дочка-тинейджер Лайтмана. Она находится под совместной опекой между ее родителями, и хотя ей не нравится способность отца «читать» её, она не отрицает его заслуг для социума. Иногда она демонстрирует талант «чтения» людей, даже своего отца.
Бен Рейнолдс (Мекхи Файфер) — агент ФБР, назначенный помогать группе Лайтмана в расследованиях и обеспечивать защиту. В отличие от других членов команды имеет резкий подход к подозреваемым.

Идея сериала, что все лгут, совпадает с известной фразой доктора Хауса «everybody lies» (русск. «Все лгут»), из сериала «Доктор Хаус», выпущенного тем же самым телеканалом FOX. Также в обоих сериалах люди постоянно лгут, чтобы скрыть какие-то постыдные для них факты, мешая тем самым расследованию. Главную роль в обоих сериалах исполняют талантливые британские актёры (Тим Рот и Хью Лори). Оба персонажа имеют научную степень доктора, ходят с постоянной щетиной на лице и оба одинаково гениальны в своих областях знаний. С другой стороны, существует масса различий. Сюжет каждой серии в «Lie To Me» развивается иным путём. В данном сериале больше внимания уделяется каждому члену команды. Часто в сериях появляются люди, никак не связанные с основной сюжетной линией, но участвующие в расследованиях.
Фамилия главного героя созвучна названию сериала.
В 13 серии 1-го сезона в конце 10-й минуты появляется фотография Путина. Фотография иллюстрирует гнев. А в первой серии в 4.09 появляется фото Солженицына во втором ряду второй. Фото иллюстрирует неудовольствие.
В 3 серии 2-го сезона пропавшую женщину зовут Марла Сигер (англ. Marla Seeger), а её дочь — Тайлер. Марла Сингер (англ. Marla Singer) и Тайлер Дерден — персонажи книги и фильма Бойцовский клуб.
В пилотной серии Эмили — дочь Лайтмана — играет Кэй Панабэйкер. Позже эпизод был переснят, роль Эмили отдали Хейли Макфарланд.
В 13 серии взорвался автобус, но краска всё же осталась, даже после пожара.
В 8 серии 1-сезона говорится о матери Лайтмана, которая имеет реальный прототип (больной с суицидальной наклонностью), и часто приводится в качестве примера в книге П. Экмана «Психология лжи».
В 6 серии 2-го сезона, когда Кэл выходит из бара, на козырьке можно увидеть рекламу «James Cameron’s AVATAR. December 18th».
Доктор Кэл Лайтман пользуется iPhone 3G.
Жену Лайтмана играет та же актриса, игравшая в Четырех Комнатах девушку, которую по ошибке приняли за любовницу Теда портье, которого сыграл Тим Рот.
Иногда на Лайтмане можно увидеть шарф лондонской футбольной команды Вест Хэм Юнайтед

Известно, что прототипом главного героя, Кэла Лайтмана, а также консультантом сериала стал профессор психологии Калифорнийского Университета Пол Экман. Пол посвятил более 30 лет изучению теории обмана и является крупнейшим специалистом в мире в этой области.

Его услугами пользуются не только известные политики, предприниматели, руководители, но и целые научно-исследовательские институты службы безопасности.

Пол Экман является автором 14 книг. В его самой известной книге «Telling Lies» (русское издание — «Психология лжи») изложена теория обнаружения обмана с помощью микровыражений, изменения голоса, по вегетативным признакам (румянец, пот, учащенное дыхание), детектора лжи и т. п. Многие моменты сериала становятся более понятными после прочтения книги, так как в ней детально изучаются такие признаки обмана как иллюстрации, манипуляции, эмблемы. История Мэри, представленная в сериале как история самоубийства матери Кэла Лайтмана, на самом деле произошла в реальности и именно этот случай в психиатрической практике послужил началом исследовательской деятельности Пола Экмана.

На настоящий момент Экман возглавляет «Paul Ekman Group», небольшую компанию, занимающуюся разработкой устройств для тренировок способностей к определению эмоций и микровыражений. Также компания занимается разработкой программ для Агентства национальной безопасности и Агентства судебных расследований.