Em 1926, a pintora dinamarquesa Gerda Wegener (Alicia Vikander) resolve retratar seu próprio marido, Einar Wegener (Eddie Redmayne), como uma senhora em sua pintura. Quando a tela ganhou popularidade, Einar começou a mudar sua aparência para uma aparência feminina e nomeou-se Lili Elbe. Com o apoio de Gerda, Lili tenta uma das primeiras cirurgias de transgenitalização no mundo. Então, um amigo de infância de Lili, Hans Axgil (Matthias Schoenaerts), aparece e começa um complexo triângulo amoroso com o casal.