Lorsqu'elle décide de mettre en vente son incroyable collection de bijoux, Nina Revskaïa, ancienne étoile du Bolchoï surnommée « Papillon », est persuadée qu'elle a tiré un trait sur son passé. Et pourtant, la danseuse se retrouve assaillie par des souvenirs de sa terre natale et des événements qui ont changé le cours de sa vie, un demi-siècle auparavant. La magie du ballet, sa rencontre avec le poète Viktor Elsin, qui deviendra son mari, mais aussi la dureté du régime stalinien dont elle fut une des victimes, avant de fuir et de venir finir sa vie à Boston.
Nina n'a jamais partagé les terribles secrets de cette époque, mais deux personnes vont tout faire pour les découvrir : Drew Brooks, la jeune femme qui s'occupe de la vente des bijoux, et Grigori Solodin, un professeur de russe persuadé que Nina détient la clé de son propre passé. Ensemble, ils vont lever le voile sur ce mystère et trouver des réponses qui bouleverseront leur vie à tous les trois.
Fresque bouleversante sur l'Union soviétique de Staline, Un papillon sous la neige met en scène le tumultueux destin d'une ballerine emportée par le tourbillon de l'histoire.