Un Danois marié à une peintre, comme lui, découvre sa vraie nature et devient la première personne à subir une chirurgie de réattribution sexuelle.
Gerda et Einar Wegener, couple fusionnel, partagent la même passion pour la peinture. Gerda a du mal à vendre ses oeuvres tandis qu'Einar a beaucoup de succès avec ses paysages. Un jour, la jeune femme demande à son mari de jouer les modèles en portant une robe et des chaussures de femme. Einar s'exécute et découvre, bouleversé, qu'il adore ça. Par jeu, Gerda propose à Einar de se faire passer pour une femme lors d'une fête. Einar prend le nom de Lili et se fait aborder par Henrik, tombé sous le charme. Il se laisse embrasser tandis que Gerda assiste à la scène. Désemparée, elle demande à son mari de ne plus jamais changer d'identité...
Inspiré d'une histoire vraie, ce drame offre un très beau portrait de couple et retrace l'histoire de Lili Elbe, porté par l'interprétation d'Eddie Redmayne.