« Dying for Sex » raconte l’histoire de Molly Kochan (Michelle Williams), qu’elle avait partagée à l’origine sur le réseau de podcasts Wondery, produite avec sa meilleure amie, Nikki Boyer. Après le diagnostic d’un cancer du sein métastatique de stade IV, Molly décide de quitter son mari, Steve (Jay Duplass) et d’explorer, pour la première fois de sa vie, tout le spectre de ses désirs sexuels.