Delft, Holanda, 1665. La jove Griet (Scarlet Johansson) entra a servir a casa de Johannes Vermeer (Colin Firth) que, conscient de la intuïció de la jove per la llum i el color, anirà introduint poc a poc en el misteriós món de la seva pintura. D’altra banda, Maria Thins, la sogra de Vermeer, en veure que Griet s’ha convertit en la musa del pintor, decideix no immiscir-se en la seva relació amb l’esperança que el seu gendre pinti més quadres. Griet s’enamora cada vegada més de Vermeer, encara que no està segura de quins són els sentiments del pintor cap a ella. Finalment, el maquiavèl•lic Van Ruijven, conscient del grau d’intimitat de la parella, se les enginya perquè Vermeer rebi l’encàrrec de pintar Griet sola. El resultat serà una magnífica obra d’art, però, ¿quin preu haurà de pagar Griet?