二战结束，格蕾丝(尼科尔•基德曼)在英伦的小岛上独自抚养着一对儿女，耐心等待着丈夫从战场归来。儿女怕光，受到光照会发病，因此家里的窗帘常年拉得严严实实。就在这样一间阴暗的古宅里，格蕾丝迎来了三个新仆人。这三个人到来之后，却让格蕾丝寒了心——窗帘经常被拉开，门无故打开，钢琴自动发声，而她的女儿说，在房间里经常可以见到陌生男人。格蕾丝陷入了精神紧张的状态，她不明白怪事为何屡屡发生，不明白丈夫为何迟迟未归。而她最后才醒悟，所有的惊恐，其实都来源自身，但是事情已经不可逆转……

纽约剧团要重排《天鹅湖》，因前领舞Beth（薇诺娜•赖德 Winona Ryder 饰）离去，总监Thomas（文森特•卡索尔 Vincent Cassel. 饰）决定海选新领舞，且要求领舞要分饰黑天鹅与白天鹅。Nina（娜塔莉•波特曼Natalie Portman 饰）自幼练习芭蕾舞，在母亲的细心关照下，技艺出众。这次，她希望可以脱颖而出。然而，在竞争中，她发现心机颇重的Lily（米拉•库妮丝 Mila Kunis 饰）是自己的强劲对手。在选拔中，她的白天鹅表演的无可挑剔，但是黑天鹅不及Lily。她感到身心俱疲，回家还发现了背部的红斑与脚伤。她一个人找到总监，希望争取一下。总监趁机亲吻她，却被她强硬拒绝。结果，总监居然选了她。队友怀疑她靠色相上位。在酒会上，Beth甚至当众发泄。这种压力外加伤病，一直影响着她的发挥。总监启发她要释放激情，表现出黑天鹅的诱惑。在强大的心理暗示中，她似乎也滑向了黑天鹅的角色……

病重的母亲死于火灾，令乖乖女安娜（埃米莉·勃朗宁 Emily Browning 饰）备受打击，甚至企图自杀。经过一段时间的精神康复，安娜获准回到阔别已久的家中，那里有她身为作家的父亲史蒂芬（大卫·斯特雷泽恩 David Strathairn 饰），亲密无间的妹妹爱丽克丝（阿莉尔·凯贝尔 Arielle Kebbel 饰）以及令她不知该如何对待的未来继母——妈妈曾经的护士蕾切尔（伊丽莎白·班克斯 Elizabeth Banks 饰）。在此期间，安娜接连看到母亲凄惨恐怖的身影，好友马特（Jesse Moss 饰）则声称见到了火灾当晚的一切。种种迹象表明，安娜的母亲并非死于意外，姐妹俩自然而然将凶手锁定在蕾切尔的身上。
未过多久，马特遇害。阴云重新笼罩在安娜一家人的头顶。这个可怜几近崩溃的女孩，在真实和虚幻之间彷徨失措……

惠特尼（Whitney）是一位富有而又受困扰的康妮（Connie）失散的女儿，她决心成为“返校女王”（Homecoming Queen），她的举止没有任何障碍。 娜塔莎决定跑步； 她对战争一无所知，惠特尼和她的母亲会努力阻止她。