Um ano depois de ter realizado um bem-sucedido roubo milionário, Lisbeth Salander (Noomi Rapace) volta à Suécia e se estabelece novamente na capital Estocolmo. O jornalista Mikael Blomkvist (Michael Nyqvist) continua como editor da revista Millenium e agora está auxiliando um colega, Dag Svensson, que escreve sobre tráfico sexual de jovens mulheres no país. A situação fica complicada quando Mikael vai à casa de Dag buscar umas fotos para a revista e encontra o jornalista e a namorada dele mortos. Na arma do crime, uma surpresa: as impressões digitais de Lisbeth estão por toda a parte. Mikael investiga o paradeiro de Lisbeth e busca contatos próximos a ela para localizar a moça. O passado de Lisbeth retorna para assombrá-la quando ela chega perto de quem armou contra ela. Baseado no segundo livro da Trilogia Millenium, de Stieg Larsson.