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……

流光溢彩的舞台、身姿曼妙的舞者、灵动活泼的音乐、美不胜收的布景……芭蕾舞的世界如梦似幻，却交织了梦圆与梦碎。黑人舞者拥有满足芭蕾美学的一切身体条件，却因为肤色而不得不停下逐梦的脚步——没人想看到“黑色的白天鹅”。白人舞者几乎占领了整个芭蕾舞界。舞团即使有黑人舞者，也仅仅是舞团为了做足表面功夫，而实际雇佣的寥寥数人而已。轻盈、纯洁等字眼似乎与黑人舞者的特点完全相反，可她们的天赋不应因为肤色被否认……