El día de su quinto aniversario de boda, Nick Dunne informa de que su esposa Amy ha desaparecido misteriosamente. Pronto la presión policial y mediática hace que el retrato de felicidad doméstica que ofrece Nick empiece a tambalearse. Además, su extraña conducta lo convierte en sospechoso, y todo el mundo comienza a preguntase si Nick mató a su esposa...

Esperando poder distanciarse de la acusación de difamación que pesa sobre él, el periodista Mikael Blomkvist se traslada a una isla remota en el norte de Suecia donde la muerte aún no resuelta de una joven atormenta a su tío cuarenta años después. Alojado en una cabaña de la isla donde el asesino puede estar aún rondando, la investigación de Blomkvist le lleva a dibujar los secretos y mentiras de esta poderosa y rica familia junto a una rara aliada, la tatuada y hacker punki, Lisbeth Salander...