Una “leggenda” narra che Modigliani, prima di partire per Parigi nel 1909 per diventare un artista di fama mondiale, gettò alcune delle sue sculture, presumibilmente alcune teste femminili, nei canali della sua odiata città natale.
Cosa c'è di meglio che riportarla in vita e sperare che ci sia un fondo di verità per creare un po' di clamore e garantire il successo del centenario dell'artista?
Quattro ragazzi decidono di fare uno scherzo e gettano una testa fatta in casa in uno dei canali. Il giorno dopo, la testa finta viene ritrovata insieme ad altre due sculture.
Tutti sembrano convinti dell'autenticità delle tre teste. Ma Jeanne Modigliani, figlia dell'artista e responsabile dei suoi archivi legali a Parigi, non crede alla storia e decide di andare a Livorno.
Jeanne tuttavia non riuscirà mai a raggiungere l'Italia, perché il viene ritrovata morta nella sua casa di Parigi. Il caso viene archiviato come incidente domestico e chiuso rapidamente.
Il Caso Modigliani è un documentario investigativo, un cold case che racconta l'incredibile storia di uno scherzo finito male e di uno dei più grandi scandali nel mondo dell'arte.