《千禧年》杂志社记者迈克尔·布洛姆奎斯特 （ 迈克尔·恩奎斯特 饰）由于温纳斯壮诉讼案陷入数不清的麻烦当中。这时候，瑞典大企业范耶尔工业集团负责人亨利·范耶尔邀请他帮自己写回忆录。其实这只是幌子，亨利希望迈克尔借撰写回忆录的机会调查一起几十年前的少女失踪案，并许诺如果案件调查有了结果，亨利会帮助他打垮温纳斯壮，因此迈克尔奔赴小岛开始案件调查。另一方面，一个纹着龙纹身的女孩莉斯·莎兰德 （ 劳米·拉佩斯 饰）正在为她的监护人问题烦恼，不过由于莉斯在黑客技术上高超的才能让迈克尔注意到了她，他决定邀请莉斯帮忙自己一起调查这个案件。随着案件的调查取证，他们发现了越来越多的线索，并逐渐接近真相。