Ateşle imtihan izle, gerçek bir hikayeyi temel alıyor ve bir idam mahkumu (Jack O'Connell) ile onun özgürlüğü için elinden geleni yapan Houstonlı iki çocuk annesi bir kadın (Laura Dern) arasındaki beklenilmedik bağa odaklanıyor. Cameron Todd Willingham fakir, eğitimsiz, metal müzik tutkunu ve sabıka kaydı bulunan bir adamdır. 1992 yılında kundaklama sonucu üç kişiyi öldürmekle suçlanır ve idam cezasına çarptırılır. Elizabeth Gilbert adında bir kadın ise davanın tartışmaya açık yöntemlerini ve mantığa aykırı sonuçlarını ortaya çıkarır. Saklı kalan kanıtları açığa çıkarmaya çalışan Elizabeth, Cameron’ı kurtarabilmek için eyaletle mücadele eder.