En el castillo de Elsinore, Dinamarca, la voluntariosa y libre de espíritu Ofelia (Daisy Ridley) es la dama de compañía favorita de la reina Gertrudis (Naomi Watts), aunque es ridiculizada por las demás damas por su falta de nobleza. Su padre, Polonio (Dominic Mafham), es el principal consejero del rey Hamlet (Nathaniel Parker). A su regreso de Wittenberg, el príncipe Hamlet (George MacKay) pronto comienza a cortejar a Ofelia, pero su floreciente romance se interrumpe cuando Hamlet regresa a Wittenberg para continuar sus estudios. Al mismo tiempo, el tío de Hamlet, Claudio (Clive Owen), comienza a seducir a Gertrudis.

Más tarde, Gertrudis encarga a Ofelia que recupere un tónico de una curandera llamada Mechtild (también interpretada por Watts) que vive en lo más profundo del bosque. Mientras prepara los aposentos de la reina para la noche, es testigo de una acalorada discusión entre el rey y la reina. Ofelia persigue a la angustiada Gertrudis hasta los parapetos del castillo, donde se encuentra con lo que parece ser un fantasma. Al día siguiente, el rey es encontrado muerto, presumiblemente por la mordedura de una serpiente venenosa. Claudio asume el trono como su sucesor y se casa con Gertrudis. Hamlet regresa a Elsinore furioso, tras haber escuchado las noticias de Polonio, y comienza a sospechar de un juego sucio. Reanuda su romance con Ofelia, que la corte empieza a notar. El hermano de Ofelia, Laertes (Tom Felton), le advierte de que debe desconfiar de sus avances, antes de partir hacia Francia. Por consejo de su amigo de confianza, Horacio (Devon Terrell), Ofelia se reúne con Hamlet en los parapetos, donde le confía sus sospechas sobre la infidelidad de su madre.

Al día siguiente, mientras realiza otro recado para la reina, Ofelia se encuentra con la misma figura espectral de los parapetos. Se revela que Matilde no sólo es la hermana gemela de Gertrudis, sino también el antiguo amante de Claudio, que la llevó a la ruina después de acusarla de brujería cuando abortó a su hijo ilegítimo. Matilde pudo escapar de la persecución fingiendo su muerte al beber un veneno especial. Más tarde, Hamlet conoce a Ofelia en la capilla y la pareja se casa en secreto.

Mientras atiende a la reina a la mañana siguiente, Ofelia descubre que la figura espectral que encontró antes es en realidad Claudio. Encuentra el veneno de Matilde en su capa y se da cuenta de que él fue el responsable de la muerte del rey Hamlet. Cuando se entera de su matrimonio secreto, Claudio decide utilizarla para espiar a Hamlet. Ofelia le advierte de su descubrimiento y él le dice que abandone Elsinore para ir a un convento donde estará a salvo de Claudio. Polonio deduce que Hamlet está loco, pero Claudio no está convencido y le ordena que case a Ofelia. Esa noche, Hamlet reclama a un grupo de actores para que representen un espectáculo en el que se escenifica el asesinato de su padre. Claudio estalla en cólera, confirmando las sospechas de Hamlet. Gertrudis acusa a Ofelia de poner a Hamlet en su contra y la despide.

Polonio va a suplicar a Gertrudis en nombre de su hija, pero es asesinado por Hamlet, que lo confundió con Claudio. Ofelia queda aún más desolada cuando Horacio le dice que Hamlet ha sido desterrado a Inglaterra junto con Rosencrantz y Guildenstern. Laertes regresa de Francia exigiendo justicia por la muerte de su padre. Mientras se prepara para su boda, Ofelia se enzarza en una pelea con una de las damas de la reina que le dice que Claudio ordenó el asesinato de Hamlet, pero sus esperanzas se ven aliviadas de repente cuando Horacio le dice que sigue vivo. Mientras intenta escapar del castillo es acorralada por Claudio. Ofelia le reprocha su maltrato a Matilde y la hace encerrar, pero ella escapa y finge estar loca. Durante su actuación, le dice a Horacio que saque su cuerpo de la tumba. Claudio ordena que la arresten, pero Gertrudis se apiada de ella, creyendo que está realmente loca. Los guardias la persiguen hasta el lago, donde bebe el veneno de Matilde y parece ahogarse.

Horacio se ha dado cuenta de su petición y recupera su cuerpo de la tumba justo cuando ella despierta, pero está debilitada por haber consumido demasiado veneno. Mientras la acompaña por el bosque, se cruzan con soldados noruegos de camino a Elsinore. Horacio le desea lo mejor antes de salir a avisar a la corte mientras Ofelia busca a Matilde para conseguir un antídoto. Cuando se le pregunta por su papel en el asesinato del rey, Matilde explica que, aunque no tuvo nada que ver, admite que no podía negar a Claudio, ya que aún albergaba sentimientos por él, pero está de acuerdo en que debe pagar por sus crímenes. Mientras Ofelia descansa, Matilde va a ofrecer su ayuda a los noruegos invasores. Ofelia se despierta y encuentra a una Gertrudis aturdida y arrepentida, que le dice que Laertes ha retado a Hamlet a un duelo. Ofelia la perdona y, con la ayuda de Gertrudis, consigue colarse de nuevo en el castillo sin ser reconocida. Mientras tanto, Claudio ha untado la espada de Laertes con veneno. Hamlet se alegra al ver que su amada está viva y sana. Ofelia le ruega que se vaya con ella, pero él sigue consumido por el deseo de venganza y le promete que la seguirá al convento. Ofelia se despide tristemente de él y abandona Elsinore para siempre. Tanto Hamlet como Laertes mueren al ser heridos por su espada envenenada. Enfurecida y desconsolada, Gertrudis coge la espada de Hamlet y mata a Claudio, justo cuando los noruegos asaltan el castillo, acompañados por Matilde. Gertrudis se envenena con el veneno de Claudio y muere en los brazos de su hermana. La película se cierra con Ofelia viviendo tranquilamente en el exilio con ella y la hija de Hamlet.