Černá labuť vypráví příběh Niny (Natalie Portman), baletky z newyorského tanečního souboru, jejíž život, jak už to u baletu bývá, je absolutně pohlcen tancem. Nina žije se svou matkou Ericou (Barbara Hershey), jež kdysi bývala baletkou a o to horlivěji podporuje dceřiny profesionální ambice. Jednoho dne se umělecký ředitel Thomas Leroy (Vincent Cassel) rozhodne vyměnit v novém představení hlavní baletku Beth MacIntyre (Winona Ryder) a bez váhání se novou tanečnicí Labutího jezera stává Nina. Jenže ještě je tu nová tanečnice Lily (Mila Kunis), která na Leroye též velmi zapůsobila. Labutí jezero vyžaduje tanečnici, která bude schopná ztvárnit Bílou labuť plnou nevinnosti a milosti a také Černou labuť, jež představuje lest a smyslnost. Nina se pro roli Bílé labuťě dokonale hodí, ovšem Lily je zosobněním jejího černého protějšku. Rivalita mezi dvěma baletkami se postupně posune do rovin podivného přátelství a Nina objeví svou temnou stránku, která ji nakonec možná zničí.