Öykünün bir labirentten farksız yapısında cinayet, yozlaşma, aile sırları ve 40 yıllık bir gizemin peşinden koşan iki beklenmedik ortağın iç mücadeleleri yer alıyor. Mikael Blomkvist (Daniel Craig), yalan haberle suçlandıktan sonra şerefini kurtarmaya karar veren bir finans muhabiridir. İsveç’in en zengin sanayicilerinden olan Henrik Vanger (Akademi Ödülü adayı Christopher Plummer) tarafından, geniş ailesinin bir üyesi tarafından öldürüldüğüne inandığı sevgili yeğeni Harriet’ın uzun zaman önceki kayboluşunu araştırmakla görevlendirilen gazeteci, başına geleceklerden habersiz bir şekilde, donmuş İsveç kıyılarının açığındaki bir adaya doğru yola çıkar.
Aynı anda, Milton Güvenlik hesabına çalışan alışılmadık ama becerikli bir araştırmacı olan Lisbeth Salander (Rooney Mara), Blomkvist’in geçmişini araştırmakla görevlendirilir. Bu görev, genç kadının Harriet Vanger’ı kimin öldürdüğünü araştıran Mikael’e katılmasına yol açar. Lisbeth, sürekli ihanete uğradığı bir dünyadan saklanmayı seçmişse de, hacker’lık becerileri ve sabit fikirliliği paha biçilmez birer özellilk haline gelmiştir. Mikael ağzı sıkı Vanger’larla yüz yüze gelirken, Lisbeth kablolu dünyanın gölgelerinde gezinir. Birlikte geçmişten günümüze bir cinayetler zincirini takip ederken, çağdaş suç dünyasının en azgın dalgalarına çekilirken tutunacakları, kırılgan bir güven bağı kurarlar.