Dans une petite ville côtière, deux jeunes femmes, Eleanor et Clara aussi séduisantes que mystérieuses débarquent de nulle part. Clara fait la connaissance de Noel, un homme solitaire, qui les recueille dans sa pension de famille déserte, le Byzantium. Eleanor, étudiante, rencontre Frank, en qui elle voit une âme sœur. Bientôt, elle lui révèle leur sombre secret… Toutes deux sont nées voilà plus de deux siècles et survivent en se nourrissant de sang humain...