Journalist Mikael Blomkvist (Daniel Craig) ist nachdem sich Quellen zu einem Zeitungsartikel als unwahr herausstellten, in der Öffentlichkeit in Ungnade gefallen. Nichts desto trotz engagiert ihn der Industrielle Henrik Vanger (Christopher Plummer) um die Wahrheit über das Verschwinden seiner Nichte Harriet Vanger heraus zufinden.
Was sich als nicht ganz leicht heraus stellen solle, da das Ganze schon mehr als 40 Jahre her ist. Blomkvist reist für seine Nachforschungen auf den Familiensitz der Vangers, denn Henrik Vanger vermutet, dass Harriet von einem Familienmitglied ermordet wurde. Natürlich engagiert Henrik Mikael erst, nachdem er diesen von einer Sicherheitsfirma auf Herz und Nieren überprüfen hat lassen. So schnüffelt die unkonventionelle Ermittlerin Lisbeth Salander (Rooney Mara) in Mikaels Leben herum und schon bald hilft sie Mikael bei seinen Ermittlungen.