影片根据瑞典推理小说名家斯蒂格•拉赫松《千禧年》三部曲的第一部《恨女人的男人》改编。《千禧年》杂志的记者麦克•布隆韦斯特（迈克尔•恩奎斯特Michael Nyqvist 饰）应瑞典范耶尔财团巨头亨利（斯文-博蒂尔•陶博 Sven-Bertil Taube 饰）的请求，调查四十年前亨利挚爱的侄女海莉失踪案。在调查过程中，麦克接触了多位范耶尔财团人员，包括海莉的哥哥马丁（皮特•海伯 Peter Haber 饰）和表姐塞西莉亚（马莉卡•劳伦丝 Marika Lagercrantz 饰）。麦克发现保全公司调查员丽思贝丝•莎兰德（劳米•拉佩斯 Noomi Rapace 饰）入侵了自己的电脑，并提供了重要的破案线索。麦克决定与周身刺青鼻耳穿环的丽思贝丝联手调查。随着一步步接近真相，麦克发现自己的人身安全受到了威胁。但凶手是否与海莉失踪案相关呢？