Pittore paesaggista della Danimarca dei primi anni del '900 Einar Wegener ha vissuto due vite, la prima con una moglie a Copenhagen, e la seconda a Parigi come Lili Elbe. Infine ha tentato la prima operazione chirurgica della storia finalizzata al cambio di sesso. Attratto dall'abbigliamento femminile dopo un gioco erotico con la moglie e sempre meno capace di smettere di vestirsi e atteggiarsi da donna, nel corso di diversi anni Einar vuole lasciare il posto a Lili, che percepisce come un'entità separata.
Aiutato e supportato attraverso molte difficoltà da una moglie da cui è sempre meno attratto, Einar fugge dalla medicina del proprio tempo che lo vuole internare o dichiarare schizofrenico e si rifugia nella chirurgia sperimentale, conscio che quella che intende provare è un'operazione mai tentata prima e dai rischi immani.

In un tripudio di recitazione e assoli, Eddie Redmayne è attore espressionista dalle tinte forti che qui spazia e dà il proprio meglio con un non trascurabile compiacimento nell'interpretare quello che, per antonomasia, viene considerato un grande ruolo, uno di pura mimesi e mutazione. Accanto a lui, meno sotto i riflettori ma capace di guadagnare da sola l'attenzione del film sta Alicia Vikander, che per l'interpretazione di Gerda Wegener si è aggiudicata l'Oscar come miglior attrice non protagonista nel 2016.