Le réalisateur Morgan Spurlock est parti d'un constat très simple : les Américains sont beaucoup trop gros. Ils se nourrissent n'importe comment et ingèrent n'importe quoi : pizzas, hamburgers, pots de glace taille XXL. Dans un but pédagogique et afin de capter un public toujours plus "large", il décide de rentrer dans la peau d'un cobaye. Son programme : un mois entier chez McDonald's, matin, midi et soir, sans aucune activité physique en parallèle. Surveillé par trois médecins, une nutritionniste, un prof de gym et sous l'oeil inquiet de sa petite amie végétalienne, il entreprend cette opération jusqu'au-boutiste, au nom de code évocateur "SUPER SIZE ME", littéralement "grossissez-moi !", du nom des menus géants proposés dans les McDonald's américains...