El documental muestra la historia de Yaniv "Nev" Schulman de New York Un día, Nev recibe un cuadro que reproducía una de sus fotografías, el cual fue hecho por Abby Pierce, una niña de ocho años de Michigan . Ambos entablan una amistad a la distancia, a través de cartas y llamadas telefónicas. Con el pasar del tiempo, Nev va conociendo al resto de los miembros de su familia, con quienes se comunica por internet  la madre de Abby, Angela Wesselman; el esposo de Angela, Vince; y la hermana mayor de Abby, Megan.

A través de Facebook y llamadas telefónicas, Nev inicia una relación sentimental a la distancia con Megan. La joven es una técnica veterinaria que se dedica a la danza y a componer canciones. Megan le envía algunas de sus canciones  a Nev para que las escuche, pero el protagonista descubre que no fueron interpretadas por ella, sino que las sustrajo youtube . Nev comienza entonces a investigar y con su hermano deciden dejar registro fílmico de todo.

Posteriormente a la visita , Nev recibe un mensaje de texto de Megan, quien se excusa de no haber ido el día anterior a la casa de su madre, explicando que se internará a una clínica de rehabilitación. Posteriormente, Nev le dice a Ángela que deben tener una conversación seria sobre lo que está ocurriendo. 

En aquel momento, Angela rompe en llanto y admite que inventó todo. La mujer le explica que creó perfiles falsos en Facebook, utilizó fotografías de otras personas para ella y su familia, y que si bien tiene una hija llamada Megan, hace tiempo que la familia no tiene contacto con ella. Le dice además que las pinturas que envió no eran de Abby, sino que las hizo ella misma, y que se hizo pasar por Megan en las conversaciones telefónicas que tuvo con él. 

En ausencia de una limitante en cuanto al tiempo-espacio gracias a las TICs; en el tiempo que Nev estuvo comunicándose con la familia de Abby por internet y telefono no hubo ningún problema todo parecía normal. y hubiese continuado así de no haber sido por las canciones que "Megan" le envió a Nev.

En "Catfish" Ariel convence a su hermano para que continúe con la relación a distancia, y registrarlo todo. Posteriormente su hermano viajan a Michigan en una visita sorpresa a la familia de Megan (la supuesta novia) , para obtener algunas respuestas. 

Los jóvenes llegan a la supuesta casa de Megan, que se encuentra en un sector rural, pero al encontrarla desierta deciden ir donde su madre. Al llegar a la casa de Angela, descubren que su apariencia no coincide con las fotografías que ella había publicado en Internet, y ella les informa que dentro de poco se someterá quimioterapia por  cáncer uterino. 

Recordemos tambien que esta historia inicio cuando Nev recibe un cuadro que reproducía una de sus fotografías, el cual fue hecho por Abby Pierce . Ambos entablan una amistad a la distancia, a través de cartas y llamadas telefónicas y  Con el pasar del tiempo, Nev va conociendo al resto de los miembros de su familia, con quienes se comunica por internet  la madre de Abby, Angela Wesselman; el esposo de Angela, Vince; y la hermana mayor de Abby, Megan.

En el  momento en que  Nev habla cara a cara con las personas involucradas, la verdad sale a la luz. La mentira no se puede sostener más 

Ángela le confiesa que los personajes que creó representaban fragmentos de su personalidad, y en algunos casos reflejaban lo que ella creía que habría sido su vida en el caso de haber tomado otras decisiones. También le dice que su marido Vince tampoco sabe de todo esto, quien cree que Nev es un cliente que compraba las pinturas de Angela por correspondencia. 

En una de las últimas escenas del filme, Vince cuenta una historia que hace referencia al título del documental, catfish o bagre. Cuando trasladaban bacalao vivo desde Alaska a china , los mantenían en unos estanques dentro de los barcos, pero al llegar a su destino la carne de los peces estaba blanda e insípida. Para solucionar esto, alguien pensó en poner a los bacalaos dentro de estanques grandes junto con bagres  para que los bacalaos se mantuvieran ágiles durante el viaje. Vince concluye que hay personas que actúan como bagres en la vida, manteniendo alerta a quienes las rodean, obligándoles a pensar y a estar alertas.

El acto de regalarle a Nev cuadros y canciones, podemos considerarlo un acto del habla para expresar un sentimiento de adoración o apreciación de la belleza.

Como lo dije anteriormente Nev no fue capaz de percibir el único ser que le hablaba.