Il film vede Natalie Portman nei panni di Nina un'ambiziosa giovane ballerina di New York a caccia del doppio ruolo che tutti sognano: il Cigno Bianco, delicato e innocente, e il Cigno Nero, che emana una malvagità seducente, nel classico Il lago dei cigni, in grado di trasformare una sconosciuta in una star. Nina riesce ad ottienere il ruolo, ma non è sicura di poter incarnare la parte oscura della Regina dei cigni. Mentre raggiunge nuove vette con il suo corpo, gli incubi, le fantasie e le gelosie che nasconde iniziano a farsi strada in maniera profonda, causando uno scontro pericoloso con una provocante nuova arrivata, Lily (Mila Kunis), che rappresenta la sua maggiore rivale. Nina in breve tempo si cala fin troppo bene nel ruolo del malvagio e mortale Cigno nero...