Mikael Blomkvist est journaliste économique dans le magazine Millenium. Condamné pour diffamation, il décide de prendre de la distance avec sa vie et son métier. Mais Henrik Vanger, grande figure de l'industrie suédoise, fait appel à lui afin d'enquêter sur un meurtre non élucidé, celui d'Harriet Vanger, nièce du grand homme et disparue à l'âge de seize ans.

Au cours de ses recherches, Blomkvist se rend compte que la famille Vanger semble cacher bien des haines et des secrets. Dans le cadre de son enquête, le journaliste est amené à rencontrer Lisbeth Salander. La jeune femme de vingtquatre ans est un hackeur exceptionnel qui va mettre son talent au service de Blomkvist . En établissant un lien entre la disparition de Harriet et une série de meurtres abominables commis il y a plus de quarante ans, les deux enquêteurs découvrent une histoire familiale sombre et odieuse, bien plus terrifiante que ce qu'ils auraient pu imaginer.