Nina est ballerine au sein du très prestigieux New York City Ballet. Sa vie, comme celle de toutes ses consœurs, est entièrement vouée à la danse. Lorsque Thomas Leroy, le directeur artistique de la troupe, décide de remplacer la danseuse étoile Beth Mcintyre pour leur nouveau spectacle, Le Lac des cygnes, son choix s'oriente vers Nina. Mais une nouvelle arrivante, Lily, l'impressionne également beaucoup. Le Lac des cygnes exige une danseuse capable de jouer le Cygne blanc dans toute son innocence et sa grâce, et le Cygne noir, qui symbolise la ruse et la sensualité. Nina est parfaite pour danser le Cygne blanc, Lily pour le Cygne noir. Alors que la rivalité de Nina et Lily se mue peu à peu en une amitié perverse, Nina découvre, de plus en plus fascinée, son côté sombre. Mais s'y abandonner pourrait bien la détruire...