Um prisioneiro americano que está no corredor da morte e resolve mistérios para passar o tempo ajuda uma jornalista britânica a procurar uma amiga desaparecida.

Na Copenhague de 1926, os artistas Einar e Gerda Wegener se casam. Gerda então decide vestir Einar de mulher para pintá-lo. Einar começa a mudar sua aparência, transformando-se em uma mulher, e passa a se chamar de Lili Elbe. Com o apoio, ainda que conturbado, da esposa, um Einar deprimido passa por uma das primeiras cirurgias de mudança de sexo da história para tentar se transformar por completo em Lili e recuperar o gosto pela vida.