Harriet Vanger desapareceu 36 anos atrás sem deixar pistas na ilha de Hedeby, um local que é quase propriedade exclusiva da poderosa família Vanger. Apesar da longa investigação policial a jovem de 16 anos nunca foi encontrada. Mesmo depois de tanto tempo seu tio decide continuar as buscas, contratando o jornalista investigativo da revista Millennium, Mikael Blomkvist, que não está em um bom momento de sua vida, enfrenta um processo por calúnia e difamação. Mas, quando o jornalista se junta a Lisbeth Salander, uma investigadora particular nada usual, incontrolável e anti-social, a investigação avança muito além do que todos poderiam imaginar.