A mitjans de la dècada de 1920 a Copenhaguen, la retratista Gerda Wegener demana al seu marit, el popular artista paisatgístic Einar Wegener , que li dediqui un moment per posar-hi per substituir una model que arriba tard al seu pis a posar-hi per a una pintura en què està treballant.

L’acte de posar com a figura femenina desemmascara la identificació d’Einar com a dona, que s’autoanomena Lili Elbe. Això posa en marxa una progressió, primer temptativa i després irreversible, de deixar enrere Einar, sentiment amb què Lili ha lluitat tota la vida per mantenir. Això es duu a terme quan Lili i Gerda es traslladen a París; els retrats d’Einar en el seu estat femení realitzats per Gerda atrauen molt l’atenció dels marxants una manera que els seus retrats anteriors no aconseguien. És allà on Gerda segueix la pista del marxant d’art Hans Axgil n amic de la infància de Lili (a qui havia besat quan eren joves). L’atracció mútua de Hans i Gerda és una dificultat, ja que Gerda està pilotejant la seva relació canviant amb Lili; però la llarga amistat que té Hans amb Lili i el seu afecte cap a aquesta el condueix a donar suport tant a Lili com a Gerda.