Em Nova York, Don Birman (Ray Milland) sonhava ser escritor, mas não consegue seu objetivo por estar sofrendo de um bloqueio. Assim, é completamente dominado pelo álcool e passa a ter como única meta obter dinheiro para continuar se embriagando, se esquecendo que as pessoas que o rodeiam sofrem por vê-lo neste estado e tudo fazem para afastá-lo da bebida. Mas enquanto a namorada, Helen St. James (Jane Wyman), editora de uma revista, quer ajudá-lo, ele bebe cada vez mais.

Duas misteriosas mulheres procuram refúgio numa estância balnear decadente. Clara (Gemma Arterton) conhece o solitário Noel, que as acolhe em Byzantium, a sua pensão deserta. Eleanor (Saoirse Ronan) trava amizade com Frank e conta-lhe o segredo mortal de ambas: nasceram há 200 anos e sobrevivem alimentando-se de sangue humano.