I Stockholm har journalist Mikael Blomkvist (spilt av Daniel Craig) nettopp blitt dømt etter et søksmål fra forretningsmann Hans-Erik Wennerström. Blomkvists forhold til forretningspartner og kjæreste, Erika Berger, har blitt veldig anstrengt den siste tiden. Lisbeth Salander er en utrolig flink, men anti-sosial, etterforsker og hacker. Hun utarbeider en omfattende bakgrunnssjekk på Mikael Blomkvist på oppdrag fra den velstående Henrik Vanger. Han tilbyr Blomkvist bevis mot Hans-Erik Wennerström i bytte mot at Blomkvist gjennomfører en uvanlig oppgave: Undersøke den 40 år gamle forsvinningen, og antatt mord, på Henriks grand-niese Harriet Vanger. Blomkvist går med på avtalen, og flytter inn i en liten hytte i nærheten av Vanger-familiens hus på Hedestadøya.