The Danish Girl is gebaseerd op het waargebeurde verhaal van Einar Wegener en Gerda Gottlieb, twee Deense kunstenaars uit de jaren twintig. Hun huwelijk nam een drastische wending toen Einar (Kidman) op een dag inviel voor een vrouwelijk model dat normaal door Greta (Paltrow) zou geschilderd worden. De portretten volgden elkaar op en werden dermate populair, dat Greta haar echtgenoot aanspoorde om van geslacht te veranderen. Wat begon als een onschuldig spelletje, eindigde met een geslachtsoperatie die heel de wereld met verstomming sloeg. Einar Wegener zou voortaan als Lili Elbe door het leven gaan.
Tomas Alfredson (Let the Right One In) is aangetrokken als regisseur. De Britse Lucinda Coxon (Wild Target) schreef het scenario naar David Ebershoffs gelijknamige bestseller uit 2000.