הסרט מתרחש במהלך אולימפיאדת הקיץ במינכן ב-1972, ועוקב אחרי צוות שידור ספורט אמריקאי שעבר במהרה מכיסוי ספורט לשידור חי של הספורטאים הישראלים שנחטפו. דרך מבט זה, "5 בספטמבר" מספק זווית חדשה על השידור החי שנראה ברחבי העולם על ידי כמיליארד אנשים באותה תקופה.