נינה (נטלי פורטמן) היא בלרינה של להקת הבלט של ניו יורק. היא חיה עם אמה אריקה (ברברה הרשי) בלרינה לשעבר, אשר תומכת בהישגיות של בתה ללא עוררין. כאשר המנהל האמנותי תומאס לירוי (וינסנט קאסל) מחליט להחליף את הפרימה בלרינה בת מקינטייר (וינונה ריידר) לקראת הפקה חדשה של "אגם הברבורים", נינה היא בחירתו הראשונה.
אבל לנינה יש מתחרה, רקדנית חדשה בשם לילי (מילה קוניס) המשאירה רושם רב אצל לירוי. הבלט דורש מהרקדנית הראשית יכולת לשחק גם את הברבור הלבן עם תמימות וחן, ואת הברבור השחור, המייצג את הפיתוי והחושניות. נינה מושלמת בתפקיד הברבור הלבן, אבל לילי מתגליית כהתגלמות הברבור השחור. בעוד שתי הבחורות מפתחות יחסי מורכבים של ידידות ותחרותיות, נינה מגלה את הצד האפל באישיותה בצורה שיכולה להפיל עליה חורבן והרס.