Der Unternehmer Henrik Vanger bekommt jedes Jahr zu seinem Geburtstag eine gepresste Blume anonym zugeschickt. Ursprünglich erhielt er solche Blumen stets von seiner Nichte Harriet, bis sie im Sommer 1966 am Kindertag plötzlich spurlos verschwand. Im Alter von 82 Jahren möchte Vanger noch einmal versuchen, ihr Verschwinden aufzuklären. Er vermutet, dass seit dem Verschwinden seiner Nichte deren Mörder die Blumen zuschickt, und beauftragt den Stockholmer Enthüllungsjournalisten Mikael Blomkvist mit den Recherchen. Dieser ist bei Ermittlungen gegen den kriminellen Unternehmer Wennerström auf gefälschte Beweise hereingefallen und wegen Verleumdung zu drei Monaten Haft verurteilt worden.

Lisbeth Salander hat mit dem Geld, das sie sich in Verblendung angeeignet hat, einen längeren Luxusurlaub gemacht. Nach ihrer Rückkehr nach Schweden kauft sie ein Luxusapartment in Stockholm und erfährt, dass ihre Mutter inzwischen gestorben ist. Als sie den Rechner ihres Vormunds Bjurman hackt, bemerkt sie, dass der Rechtsanwalt sich eine Tätowierung entfernen lassen will. Lisbeth geht davon aus, dass es sich um die Tätowierung handelt, die sie ihm auf seinen Bauch gestochen hat. Sie dringt in die Wohnung des Vormunds ein, durchsucht seine Unterlagen und stellt fest, dass er auch die monatlichen Berichte über ihr Wohlverhalten nicht geschrieben hat.

Nach dem gewaltsamen Zusammentreffen mit ihrem Vater Alexander „Zala“ Zalatschenko liegt Lisbeth Salander schwer verletzt im Sahlgrenska-Krankenhaus in Göteborg. Auch ihr Vater hat die Auseinandersetzung überlebt und liegt einige Zimmer weiter im gleichen Krankenhaus. Lisbeths Halbbruder Niedermann tötet zwei Polizisten und taucht unter. Zeitgleich treffen sich ehemalige und noch tätige Mitarbeiter der Sicherheitspolizei (SiPo) und planen weitere Vorgehensweisen, um die Affäre Zalatschenko zu vertuschen. Zalatschenko stellt Forderungen: Er will, dass Lisbeth ermordet wird, oder er verrät die illegalen Machenschaften der Sektion.

Während einer Autofahrt sucht Johan etwas im Handschuhfach, und durch diese Unachtsamkeit überfährt er die zehnjährige Tove, die auf dem Weg in die Schule ist. Im Krankenhaus, wo das Mädchen ihren schweren Verletzungen erliegt, sieht Johan zum ersten Mal Anna, die die Sachen ihrer Tochter abholt und ist fasziniert von ihr. Wegen des Unfalls kommt es zu einem Gerichtstermin, an dem nur Anders, der Vater von Tove, teilnimmt. Anna, die trauernde Mutter, geht stattdessen in eine Therapie. Johan wird als nicht schuldig vom Gericht freigesprochen, fühlt sich aber verantwortlich und bekommt Depressionen, die ihn arbeitsunfähig machen.