Una bailarina talentosa, llamada Nina Sayers (Natalie Portman) sueña con lograr el papel de la reina de los cisnes para el ballet de Tchaikovsky "El lago de los cisnes". El director (Vincent Cassel) está convencido de la capacidad de Nina para realizar el papel del cisne blanco, el cuál representa la inocencia, la pureza y la virginidad, pero no la considera capaz de poder actuar del cisne negro, el cuál representa la lujuria y la maldad. Nina vive rodeada de peluches en su cama, y es oprimida y controlada hasta el agobio por su madre, quién en su juventud había sido bailarina de ballet y quién ha debido abandonar la carrera para criar a su hija. Es importante destacar la tremenda represión sexual de Nina, quién vive junto a su madre, la cuál a su manera presiona a su hija para "completar" de alguna forma lo que ella misma no pudo concluir. Hay ciertos detalles, como el decorado recargado de la casa, la falta de luz natural (siempre están las cortinas cerradas, dejando filtrar solo una suave luz blanca), el silencio y la soledad del hogar, denotan una vida gris, sin alegrías, una vida enferma, dedicada unicamente al ballet y a la compañia mutua, llena de deseos ocultos, insatisfechos de ambas. Nina comienza a obsesionarse con una nueva compañera de ballet, llamada Lily (Mila Kunis), y ve en ella una amenaza, una competencia por su papel en la reina de los cisnes. Sin embargo, la aparición de ésta resultará fundamental, ya que suscitará la parte oscura necesaria para completar su papel del cisne negro conjuntamente con una serie de delirios, visiones enfermizas producidas por la mente débil y reprimida de Nina; y el éxito final y las consecuencias serán fatales...