La película comienza cuando la cámara panea El Capitán, en el Parque Nacional de Yosemite, y el escalador Alex Honnold lo hace en solitario en mayo de 2017. La película retrocede a la primavera de 2016, cuando Alex vive en su furgoneta y comienza a prepararse para escalar en solitario El Capitán. En uno de sus primeros pasos, se reúne con un amigo y compañero escalador Tommy Caldwell para escalar la ruta Freerider de El Capitán con equipo.

La cámara corta entonces a Alex hablando de su infancia, de su comportamiento tímido y solitario, y de su relación con su novia Sanni McCandless. En la siguiente escena, Alex está escalando mientras Sanni pasa la cuerda por un grigri, pero ella comete un error en el que la cuerda no pasa por el grigri, y Alex se cae. Visita a un médico, donde se revela que tiene una fractura por compresión. Alex admite entonces que quiere romper con Sanni. La película salta al verano de 2016, cuando Alex y Tommy están escalando en Marruecos para preparar su solo libre. El equipo también se prepara, discutiendo dónde colocar las cámaras para capturar mejor la escalada de Alex y minimizar las distracciones e interferencias. El productor Jimmy Chin discute el dilema ético de crear este documental sabiendo que Alex puede morir ante la cámara. A continuación, la cámara muestra a Alex recibiendo una resonancia magnética para entender la respuesta de su cerebro al miedo.

Los realizadores se sitúan en el otoño de 2016, cuando Alex se tuerce el tobillo mientras escala con su equipo la losa de freeblast de El Capitán. A pesar de que su pie está hinchado, Alex sigue escalando por miedo a que su agenda se retrase. La cámara corta entonces a Alex y Sanni tallando calabazas con Tommy y su esposa e hijos. Esto hace que Alex describa a la cámara su educación: la palabra "amor" no se utilizaba en su casa, ya que su padre carecía de la capacidad de crear vínculos emocionales. A continuación, la cámara muestra a Alex y Tommy descendiendo en rappel por El Capitán. Mientras la cámara se desplaza por la cima, se perfila la ruta de Alex y éste habla de las zonas que le dan miedo. Alex se centra en la esquina de teflón y en el problema de los cantos rodados, que son caminos alternativos en la misma sección. Se menciona de nuevo la preparación del equipo: hay entrevistas con el equipo que discuten la colocación de la cámara y el riesgo de que Alex muera. Luego, hablando con la cámara, Alex admite que no quiere que sus amigos le vean morir si se cae mientras hace un solo libre. La cámara corta entonces una prueba en la que Alex sube a El Capitán con el equipo pero se detiene después de la losa de freeblast. Jimmy, como resultado, se vuelve receloso de filmar a Alex, temiendo que le ponga una presión innecesaria.

La película salta al 3 de junio de 2017, cuando Alex hace un solo libre en El Capitán. El día de la escalada, Sanni se va y expresa sus aprensiones. La cámara corta a la escalada en solitario de Alex en El Capitán mientras el equipo narra su progreso. El equipo está nervioso mientras Alex completa el problema de las rocas; un camarógrafo se aparta. Alex escala con éxito el problema de la roca, continúa con su escalada y completa el solo libre. Se le muestra celebrando en la cima con Jimmy y Sanni a través de una llamada telefónica.

El documental termina con información sobre la escalada -Alex la completó en 3 horas y 56 minutos- y con Alex contemplando sus próximos pasos.