Nymphomaniac on villin runollinen tarina naisen matkasta syntymästä 50 vuoden ikään. Kertojana on päähenkilön Joe, joka on diagnosoinut itsensä nymfomaaniksi. Eräänä kylmänä talvi-iltana vanhempi hurmaava poikamies Seligman löytää Joen pahasti piestynä kujalta. Seligman vie Joen kotiinsa, hoitaa tämän haavoja ja kyselee tämän elämästä. Seligman kuuntelee tarkkaan, kun Joe seuraavan 8 luvun aikana kertoo rönsyilevän ja monimuotoisen elämänsä tarinan, josta ei kohtaamisia ja sattumuksia puutu.