斯德哥尔摩东部是两个陌生人之间的爱情故事，一场悲剧将他们的生活和人际关系联系在一起。当约翰和安娜在连接斯德哥尔摩和他们都居住的田园诗般的郊区的火车站相遇时，他们开始了充满激情和谎言的危险旅程。

《千禧年》杂志的财经记者米克尔·布隆克维斯特（丹尼尔·克雷格 Daniel Craig 饰）正被一桩报导引起的诽谤诉讼案搞得焦头烂额之际，却意外接到了瑞典顶尖家族企业范耶尔工业集团的创始人亨利·范耶尔（克里斯托弗·普卢默 Christopher Plummer 饰）的邀请。表面上米克尔要为对方写传记，实则是帮迪奇调查一桩40年前发生在家族里的悬而未决的杀人案。米克尔认真梳理堆积如山的资料，与家族成员交流攀谈。却在关键时刻，被一个边缘女孩莉丝贝丝·沙兰德（鲁妮·玛拉 Rooney Mara 饰）入侵电脑盗取了资料。他找到同要具有非凡调查能力的莉丝，邀请她一同调查，却发现面前是一个深不见底的欲望黑洞…… 本片根据瑞典小说家斯蒂格·拉尔松（Stieg Larsson）的原著改编。