Todo comienza con la desaparición misteriosa de Luisa Llorente, una joven tasadora y restauradora de inmuebles antiguos que es vista por última vez en la arcaica casa de campo de Lázaro Valdemar, situada en las afueras de la ciudad en medio de un inhóspito y apartado lugar.

Nine cuenta la historia de Guido Contini (Day Lewis), un director de cine que vive una crisis profesional y personal que lo lleva a liarse con mujeres que forman parte de su vida: su esposa (Marion Cotillard), su amante (Penélope Cruz), su estrella (Nicole Kidman), su confidente (Judi Dench), la periodista (Kate Hudson), la prostituta de sus años de juventud (Fergie) y su madre (Sophia Loren).

Derek Thompson es un impetuoso jugador de hockey cuyo apodo viene dado por su costumbre de dejar sin dientes a sus adversarios. Un dia, por romper dientes, es condenado a trabajar duramente convirtiéndose en una verdadera hada de los dientes durante una semana, con el añadido de tener que llevar el correspondiente atuendo de tutú. ¿Podrá?