Dans une petite ville côtière, deux jeunes femmes aussi séduisantes que mystérieuses débarquent de nulle part. Clara fait la connaissance de Noel, un 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… Eleanor et Clara sont nées voilà plus de deux siècles et...