W połowie lat 60. ubiegłego wieku w niejasnych okolicznościach znika bez śladu 16-letnia Harriet Vanger, członkini bogatej i wpływowej rodziny przedsiębiorców. 40 lat później Mikael Blomkvist (Michael Nyqvist), dziennikarz specjalizujący się demaskowaniu finansowych przekrętów wielkich korporacji, otrzymuje zlecenie wyjaśnienia tej tajemniczej sprawy. Zgłębiając historię rodziny Vangerów Mikael stopniowo odkrywa coraz bardziej szokujące fakty.
Kiedy wydaje się, że sprawa go przerasta, dziennikarz otrzymuje pomoc ze strony zamkniętej w sobie, ekstrawaganckiej i fascynującej genialnej hakerki Lisbeth Salander (Noomi Rapace). Kolejne elementy łączą się w całość i przybliżają do rozwiązania przerażającej układanki. To, co odkryją, przekroczy ich najśmielsze oczekiwania.
