Nina, ballerine du prestigieux corps de ballet de New York, est élue danseuse étoile du « Lac des cygnes ». Parfaite pour jouer le Cygne blanc, danser en revanche son double maléfique et sensuel, le Cygne noir, exigera qu’elle s’aventure en terre inconnue. Jusqu’à perdre pied ?
Thomas Leroy, le directeur du New York City Ballet, est à la recherche d'une nouvelle danseuse étoile depuis qu'il a décidé de se passer des services de la titulaire, Beth. Nina, depuis longtemps membre de la troupe, pense que son heure est venue. Une rivale inattendue se présente en la personne de la sensuelle Lily, nouvellement recrutée. Mais Nina peut compter sur sa mère, Erica, une maîtresse femme qui contrôle sa vie, pour intervenir auprès de Thomas. Nina est choisie. Autant Thomas est content de son interprétation du cygne blanc dans «Le Lac des cygnes», autant il se montre déçu par sa version du cygne noir. Selon Thomas, seules des expériences sexuelles pourront faire évoluer son art...
Natalie Portman et Benjamin Millepied se sont rencontrés sur le tournage de Black Swan. Le chorégraphe français entraînait la jeune actrice pour les besoins du Lac des Cygnes et le coup de foudre a dû être immédiat puisque peu après la fin de l'aventure, en 2009, ils se sont fiancés et ont eu un enfant en 2011.
Par le filtre de la danse, discipline ne souffrant pas la demi mesure, Aronofsky (« The Wrestler ») ose un thriller psychologique parfois surligné d’une discutable touche de fantastique. Et Natalie Portman, magnifique en jeune artiste dévorée par sa quête maladive de la perfection, se surpasse dans un rôle sacrificiel d’un noir intense et lumineux.