Henrik Vanger (Christopher Plummer), uno de los empresarios más ricos de Suecia, contrata a Mikael Blomkvist (Daniel Craig), un periodista financiero en horas bajas tras ser declarado culpable de difamación, para que investigue la desaparición hace 40 años de su sobrina Harriet. Mikael encuentra ayuda en Lisbeth Salander (Rooney Mara), una joven hacker inadaptada con una inquebrantable determinación, cuyas aptitudes para la investigación sacan a la luz más crímenes perpetrados por hombres que no amaban a las mujeres.