Film opowiada opartą na faktach historię Alfreda Dreyfusa (Louis Garrel), francuskiego oficera skazanego na dożywocie za zdradę swojej ojczyzny i zesłanego na Wyspę Diabelską u wybrzeży Gujany Francuskiej. Nowy szef wywiadu – Georges Picquart (Jean Dujardin) - wkrótce po uwięzieniu Dreyfusa odkrywa, że dowody przeciwko skazanemu oficerowi zostały spreparowane. Wbrew swoim przełożonym, Picquart postanowi ujawnić prawdę za wszelką cenę. Stawką w tej grze jest nie tylko błyskotliwie rozpoczęta kariera Picquarta, ale i wielki międzynarodowy skandal, który zmieni bieg historii.

"D." jest adaptacją historycznych wydarzeń znanych jako afera Dreyfusa. W 1894 roku francuski kapitan wojsk lądowych, mający żydowskie pochodzenie Alfred Dreyfus, w wyniku spisku został niesłusznie posądzony o zdradę państwa i skazany na dożywotni obóz karny na Wyspie Diabelskiej w Ameryce Południowej. W uniewinnienie kapitana zaangażowało się wielu członków francuskiej elity, pisarzy i uczonych. Słynna afera Dreyfusa podzieliła całą Francję.

W 1894 r. Francuski oficer artylerii Alfred Dreyfus został uznany za szczególnie niebezpiecznego przestępcę i skazany na dożywotne wygnanie. Oficjalnym zarzutem jest zdrada i szpiegostwo, którego miał się dopuścić na rzecz Niemiec. Jednak jego były mentor, a obecnie nowy szef wywiadu Georges Picquart nie daje wiary oficjalnej wersji. Przekonany, że sytuacja jest znacznie bardziej skomplikowana, niżeli świadczą o tym pozory, rozpoczyna własne dochodzenie. Licząc, że zdoła dotrzeć do prawdy i przywrócić dobre imię oficera podejmuje się próby dotarcia do tajnej teczki rzekomo zawierającej wszystkie dowody winy Dreufusa. Na szali położona zostaje nie tylko obiecująca kariera Picquarta, ale i groźba wywołania skandalu na międzynarodową skalę.