Snímek sleduje příběh Niny (Natalie Portman), baleríny newyorského baletu, jejíž život je, podobně jako život všech v této profesi, plně pohlcen tancem. Žije s matkou Ericou, bývalou balerínou (Barbara Hershey), která své profesní ambice nikdy zcela nenaplnila podle svých představ a tak teď alespoň nadšeně podporuje kariéru své dcery. Když se umělecký šéf baletu Thomas Leroy (Vincent Cassel) rozhodne pro novou premiéru sezóny, Labutí jezero, vyměnit stávající primabalerínu Beth Macintyre (Winona Ryder), Nina je jeho jasnou volbou.
Do souboru ale vzápětí přichází nová tanečnice Lily (Mila Kunis), která na Leroye velmi zapůsobí svou smyslností a pro Ninu se tak okamžitě stává velkou konkurencí. “Labutí jezero” totiž vyžaduje tanečnici, která umí zahrát jak nevinnou a noblesní Bílou labuť, tak Černou labuť, která představuje lstivost a smyslnost. Nina je dokonalým ztělesněním Bílé labutě, ale Černá labuť je její povaze a projevu vzdálená. To ale rozhodně neplatí pro Lily… Mezi oběma tanečnicemi se rozvíjí podivně zvrácené přátelství, které ale ničí vzrůstající vzájemná rivalita. Nina se nechce své vysněné role vzdát, ale při naplnění svého snu může překročit hranici, zpoza které už nebude návratu do normálního světa.
Herecké obsazení bylo skutečně klíčové, což potvrzuje i režisér Aronofsky: „Věděl jsem, kdo bude hrát Ninu dříve, než byl dokončen scénář. Musela to být Natalie Portman. Nejen proto, že se od dětství věnuje baletu, ale hlavně proto, že dokáže ustát nesmírné fyzické i psychické nároky role, v níž současně cvičila, tančila a ztrácela kontakt s realitou.“ vysvětluje režisér.