Mikael Blomqvist (Daniel Craig) ist en investigativer Wirtschaftsjournalist, der fest entschlossen ist, seine Ehre wiederherzustellen, nachdem er wegen übler Nachrede verurteilt wurde. Er wird von einem der reichsten Industriellen Schwedens angeheuert, Henrik Vanger (Oscar-Preisträger Christopher Plummer): Blomqvist soll herausfinden, was hinter dem Verschwinden von Vangers geliebter Nichte Harriet steckt. Vanger vermutet, dass sie von einem anderen Familienmitglied ermordet wurde. Der Journalist reist zum Familiensitz auf einer unwegsamen Insel an der in Eis getauchten schwedischen Küste, unsicher, was ihn dort erwarten wird. Gleichzeitig wird Lisbeth Salander (Rooney Mara), eine ungewöhnliche, aber geniale Detektivin der Sicherheitsfirma Milton Security angeheuert, in Blomqvists Leben herumzuschnüffeln, was letztlich dazu führt, dass sie Blomqvist dabei hilft herauszufinden, wer verantwortlich für den Mord an Harriet Vanger ist. Obwohl Lisbeth ein Schutzschild vor der Welt, die sie immer und immer wieder verraten hat, aufgebaut hat, erweisen sich ihre Fähigkeiten als Hackerin und ihre radikale Entschlossenheit als unbezahlbar. Während Mikael die verschlossenen Vangers direkt ins Visier nimmt, zeiht Lisbeth ihre Fäden im Schatten. Gemeinsam stoßen sie auf eine Mordserie, die sich von der Vergangenheit in die Gegenwart zieht. Und schließlich haben sie nur ihre zarten bande aufkeimenden Vertrauens, um sich vor einem Verbrechen absolut monströsen Ausmaßes zu schützen.