Hakerka Lisbeth Sallander (Noomi Rapace), pracująca dla firmy Milton Security, otrzymuje nowe zadanie - zbadanie życiorysu dziennikarza, współzałożyciela gazety Millennium, Mikaela Bloomqvista (Michael Nyqvist). Wkrótce mężczyzna rozpoczyna śledztwo w sprawie zniknięcia Harriet Vanger (Ewa Fröling), które miało miejsce 40 lat wcześniej. Na swojej drodze do odkrycia prawdy spotyka Lisbeth. Od tego momentu ścieżki ich życia będą się w różnych momentach krzyżować.
Rozpoczynając śledztwo, Mikael zdaje sobie sprawę, że zniknięcie Harriet nie jest pojedynczym wydarzeniem. Poszlaki wskazują na powiązanie z serią makabrycznych morderstw z przeszłości.
Lisbeth Salander jest poszukiwana za potrójne morderstwo. Wszystkie trzy ofiary są powiązane z handlem ludźmi. Sprawa ma zostać nagłośniona w magazynie Mikaela Blomqvista "Millenium".
Dwie ciężko ranne osoby trafiają na oddział ratunkowy szpitala Sahlgrens w Göteborgu. Jedną z nich jest poszukiwana Lisbeth Salander. Druga to Alexander Zalachenko, starszy mężczyzna zaatakowany przez hakerkę.
Mikaela Blomkvista pisze demaskujący artykuł, który wstrząśnie szwedzkim rządem, tajnymi służbami i całym krajem. Wreszcie jest szansa, by Lisbeth Salander zostawiła przeszłość za sobą.