Hace 40 años, Harriet Vanger desapareció en medio de una reunión familiar en la mansión del poderoso clan de los Vanger, en una isla incomunicada debido a un accidente. Su cuerpo nunca se encontró, sin embargo su tío está convencido de que fue asesinada y de que el asesino es un miembro de su propia familia, una familia unida y a la vez disfuncional. Contrata entonces a Mikael Blomkvist, periodista caído en desgracia que dirige una publicación, "Millennium", dedicada a destapar escándalos financieros y corruptelas. Por una serie de azares, Mikael conoce a una extraña, hosca, marginada hacker informática, Lisbeth Salander, que le ayudará en la investigación del caso.

Cuando la pareja relaciona la desaparición con un número de grotescos asesinatos cometidos hace cuarenta años, se empieza a desentrañar una oscura y horrible historia familiar en el seno de los Vanger.

Pero los Vanger son una familia reservada, y Blomkvist y Salander están a punto de averiguar lo lejos que están dispuestos a llegar para protegerse.