Um crime horrendo foi cometido numa pequena aldeia francesa contra uma menina de dez anos — a rapariga foi morta por estrangulamento após ter sido violada. A última pessoa que a viu com vida foi René (Jacques Gamblin), o seu professor de arte. É ele o suspeito principal e o primeiro a ser interrogado pela comissária de polícia, Frédérique Lesage (Valeria Bruni Tedeschi). Após o interrogatório, René descobre que já nada é como dantes: não tem alunos, amigos e, para cúmulo, descobre que a mulher, Viviane (Sandrine Bonnaire), o engana com Desmot (Antoine de Caunes), um jornalista e escritor parisiense de férias na região que acaba por também aparecer morto. Caberá então à comissária Lesage descobrir se os dois crimes estão, ou não, interligados e se o principal suspeito, René, foi de facto o autor. "No Coração da Mentira" é uma sinuosa e sórdida história de crime num meio provinciano e pacato, assinada pelo veterano Claude Chabrol (nomeado para um Urso de Ouro em Berlim), onde todos se conhecem, mas onde, mesmo assim, muitos conseguem manter secretos os seus pequenos segredos.