Mientras cubría el asesinato de una familia en Kansas en 1959, el periodista de Nueva York Truman Capote (Phillip Seymour Hoffman) se inspira para escribir algo más que la cobertura de la noticia, y decide escribirlo en un libro, que titula "A sangre fría", y es aceptado con gran agrado por su editor y el público, incluso antes de que se complete.

Durante los meses y años que transcurren mientras los asesinos condenados esperan su sentencia de muerte para ser ejecutados, Capote recopila información de uno de los dos asesinos, Perry Smith (Clifton Collins, Jr.), sobre sus propios antecedentes. Capote habla con la hermana de Perry, quien lo etiqueta (como lo sugiere el título del libro) como un asesino a sangre fría.

Justo antes de su ejecución, Truman recibe la última entrevista con Perry, quien le cuenta lo que realmente sucedió la noche de los asesinatos, y cómo él y su compañero nunca tuvieron la intención de matar a la familia, sino de robarles los supuestos $ 10,000. Sin embargo, cuando descubrieron que no había más de $ 50 en toda la casa, Perry espetó y asesinó a la familia de cuatro. Perry se ejecuta colgado de la horca, y (no en pantalla) también lo fue su compañero.

Después de más de cinco años de espera, el libro de Capote finalmente tiene un final concreto y abrió paso a un nuevo tipo de literatura: las novelas de no ficción.