Union soviétique, 1937. Des milliers de lettres de détenus accusés par le régime sont brûlées dans une cellule de prison. L'une d'entre elles finit par arriver sur le bureau du nouveau procureur local, qui part à la rencontre de l'auteur de la missive.
Le professeur Vollmer dirige l'Institut de cybernétique et de recherches pour le futur. Il parvient à simuler des événements politiques, sociaux, économiques et culturels à l'échelon mondial. Or, un jour, la police le retrouve mort. Il s'est suicidé...
Moscou, de nos jours. 12 jurés. 12 vérités. 1 verdict. 12 hommes que tout sépare doivent décider unanimement du destin d’un jeune tchétchène accusé du meurtre de son père adoptif, un officier russe. Tour à tour, chacun des jurés prend la parole pour s’imposer, peser les faits, et finalement se révéler tandis que l’accusé attend son verdict en retraçant son parcours durant la guerre.
Moscou, au début des années 80, en pleine Guerre Froide. Sergueï Grigoriev, colonel du KGB déçu du régime de son pays, décide de faire tomber le système. Il prend contact avec un français en poste à Moscou.