Afin de découvrir si un cheval au galop garde, ou non, toujours un sabot en contact avec le sol, Muybridge et Stanford vont révolutionner la photographie... Au milieu des années 1860, la construction de la première ligne de chemin de fer transcontinentale arrive à son terme. Derrière ce projet colossal, côté Ouest, le magnat et ancien gouverneur de Californie, Leland Stanford, un homme connu pour sa voracité et qui ne vit que par et pour ses chevaux - qu'il garde près de lui dans son manoir de California Hill.
Ainsi, le jour où son partenaire et rival, Mr Durant, lui fait part de la question qui agite les milieux hippiques de l'époque, ils se lancent un pari : celui qui parviendra à prouver si un cheval au galop garde, ou non, toujours un sabot en contact avec le sol gagnera 10 % de l'entreprise de l'autre. Pour battre son rival, Stanford offre des moyens quasi illimités à Eadweard Muybridge, un photographe talentueux mais psychologiquement instable.
Muybridge entreprend donc de photographier, un à un, les mouvements d'un cheval au galop, qu'importe que la technologie ne le permette pas encore... Débute ainsi une collaboration funeste où se rencontrent avidité et démesure, mais qui révolutionnera la photographie et posera les bases du cinéma.