Clara ja hänen tyttärensä Eleanor ovat kauniita, älykkäitä – ja tappavia. Vampyyrikaksikko on elänyt tien päällä vuosikymmenestä toiseen, antaen kauneutensa auttaa heitä eteenpäin ja paeten vihollista, jonka Clara pitää salaisuutena jopa omalta tyttäreltään. Vampyyrinaiset asettuvat pieneen uneliaaseen rantakaupunkiin ja toivovat voivansa aloittaa uuden elämän ränsistyneen Byzantium-hotellin tiloissa. Heidän salaisuutensa on kuitenkin kovin raskas nuoren Eleanorin pidettäväksi, etenkin kun kuvioihin ilmestyy komea nuori mies. Voiko vampyyrikaksikko viimeinkin astua varjoista esiin?