根据道德人伦的理念，克隆人不应该出现，但这部科幻电影《天鹅挽歌》中展现了克隆人代替即将逝去的人活下去这一方案可行性的探索。
影片主人公画家卡梅隆坐在火车上，感到无聊的他偷偷画着对面的女人。
女人毫不客气地拿了一块巧克力吃起来，卡梅隆疑惑女人为什么吃他的巧克力，然后也吃了一块。
当女人下车后，卡梅隆发现自己口袋里的巧克力，意识到自己搞错了。
没过多久，卡梅隆又在火车上遇到这个女人，他将画出的画像给了女人，女人给了他联系方式。
两人相遇、相识、相知，顺理成章，结婚生子，过着幸福美满的生活。
然而，在孩子8岁时，卡梅隆不幸得了绝症——脑瘤。时日无多的他不想让失去双胞胎弟弟的妻子在失去丈夫。于是，卡梅隆决定去定制一个克隆人，让克隆人代替自己活下去。
这个时代的克隆人技术可以把本体的记忆、性格、习惯完美复制到克隆人身上。
当面对一模一样的自己时，卡梅隆犹豫了，拒绝了这个方案。
之后，医生每天都催卡梅隆继续下去，但是见他多次拒绝，医生提议让他去见见上一个克隆人案例。
卡梅隆去见了这个亚裔女士，由于复制人自己关于自己是复制人的相关记忆都会被删除，所以她认为自己一直是本人，一直是同一个人。她的家人、同事、朋友也一直认为她就是那个人。没有人可以将她和原先那个人区分开来，连她自己都不行。
了解到这些之后，卡梅隆回家了，妻子告诉他，还有7个月，他的二胎就要出生了，为了让刚出生的孩子不能没有爸爸，卡梅隆决定继续克隆人方案。
到实验阶段时，看到克隆人给妻子打视频电话的情况，卡梅隆觉得是时候与妻子和孩子做个告别了。但是，卡梅隆在家门口时，病情突然加重晕了过去，好在及时醒来，去了医院。再次醒来后，医生告诉他，克隆人已经代替他进入他的家庭。
看着克隆人完美代替自己生活，而且自己的病友亚裔女士已经逝去，卡梅隆强撑着病痛回家和妻子、孩子道别。
克隆人见到他，与他互换了衣服，让他做自己想做的事情。
道完别之后，卡梅隆回到医院，医生告诉他，克隆人给他留下一份惊喜。
影片到这里就结束了，电影之所以被称为《天鹅挽歌》，是因为一个美丽的传说，天鹅在逝去时会唱最唯美的歌。