An einem kalten Winterabend findet der einsame Junggeselle Seligman (Stellan Skarsgård) die zusammengeschlagene Joe in einer Gasse. Er nimmt sie mit in seine Wohnung, wo er ihre Wunden versorgt und ihr Fragen über ihr Leben stellt. Er hört ihr aufmerksam zu, während Joe über die nächsten acht Kapitel die lustvolle, verzweigte und facettenreiche Geschichte ihres Lebens erzählt. Neben Hauptdarstellerin Charlotte Gainsbourg gehören zahlreiche weitere internationale Stars zum Ensemble des Films: Stellan Skarsgård, Shia LaBeouf, Christian Slater, Jamie Bell, Uma Thurman, Willem Dafoe, Jean-Marc Barr, Udo Kier u.v.m.. Die britische Schauspielerin Stacy Martin feiert mit NYMPHOMANIAC ihr Leinwanddebüt.