Il giornalista investigativo Mikael Blomkvist (Mikael Nyqvist) dopo aver schivato in extremis una condanna per calunnia torna più combattivo che mai alla guida della rivista Millenium, pronto a cimentarsi con un’altra scottante inchiesta, stavolta si tratta di un traffico di prostitute dai paesi dell’Est.
Naturalmente l’inchiesta non si limita ad una pericolosa sbirciatina nel mondo della malavita organizzata, ma finisce per coinvolgeree anche le alte sfere del governo svedese, dalla polizia passando per giudici, sino a toccare qualche esponente politico di primo piano, non risparmiando qualche piede pestato anche nei servizi segreti.
L’inchiesta però viene congelata poco prima di andare in stampa perchè i media sono concentrati su un triplice omicidio che vede coinvolta proprio Lisbeth (Noomi Rapace), la giovane hacker dal passato burrascoso e dal presente incasinato vecchia conoscenza del giornalista. Blomqvist da per certo che la ragazza è innocente, e metterà in moto il suo talento investigativo per provarlo.