I 1966 forsvant 16 år gamle Harriet Vanger sporløst. Nesten 40 år senere får journalisten Mikael Blomkvist et uvanlig oppdrag. Han blir kontaktet av industrilederen Henrik Vanger som vil at han skal skrive historien om Vanger-slekten. Men slektskrøniken er bare et middel for å finne ut hva som egentlig skjedde med Harriet. Mikael tar jobben og får hjelp av den unge, vanskelige datahackeren Lisbeth Salander. Sammen begynner paret å grave i Vanger-familiens fortid og møter på en mørkere og blodigere historie enn de kunne forestilt seg...