比利（杰米•贝尔 Jamie Bell 饰）的家人是英国的一个底层矿工。他们参加罢工，挣扎在贫困的生活中，并认为比利应该学些男人的拳术。比利本来每周都去一回拳击班，偶然的机会却让他走上了不一样的路途。
因为一个小意外，比利发现了潜意识中对芭蕾的热爱，而挑剔世故的芭蕾老师威尔金森（朱丽•沃特斯 Julie Walters 饰）无意中发现了比利极具芭蕾天赋。二人一拍即合，威尔金森甚至放弃她的一班女学生，把全部心思放在培养小比利上。可是比利的家庭全然不理解儿子为何爱上女生的玩意。比利在家庭的反对下，痛苦的抉择。
然而大好机会就在当前。万一考上伦敦的皇家芭蕾学校，比利的芭蕾梦想将得到一个广阔舞台。比利站在一个十字路口，选择着他的人生。

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……