Le peintre Edouard Frenhofer reçoit Nicolas, un jeune peintre, et son amie Marianne. Leur arrivée replonge Frenhofer dans un tableau inachevé, "La Belle Noiseuse", qu'il avait entrepris dix ans auparavant avec son épouse Liz comme modèle. Marianne devient son nouveau modèle, et les affres de la création vont déchirer les personnages.