Szwecja. Właściciel potężnego koncernu przemysłowego, Henrik Vanger (Christopher Plummer), prosi znanego dziennikarza Mikaela Blomkvista (Daniel Craig), by wyjaśnił sprawę zniknięcia jego nastoletniej bratanicy Harriet, która zaginęła wiele lat temu w tajemniczych okolicznościach. Reporter nie wie, że każdy jego krok śledzi genialna, choć neurotyczna hakerka, Lisbeth Salander (Rooney Mara). Dziewczyna potajemnie współpracuje z Vagnerem. Wkrótce dziennikarz i specjalistka od komputerów łączą siły. Dopasowując do siebie kolejne części skomplikowanej układanki, odkrywają mroczne sekrety rodziny zleceniodawcy. Z czasem rodzi się między nimi silna więź.