Op 29 september 1966 is de 16 jaar oude Harriet Vanger spoorloos verdwenen. Nu, 40 jaar later, krijgt journalist Mikael Blomkvist een ongewone opdracht: hij wordt door grootindustrieel Henrik Vanger gevraagd de geschiedenis van zijn familie te schrijven.

Georgia Byrd, een verlegen verkoopster van keukengerei uit New Orleans, krijgt te horen dat ze niet lang meer te leven heeft. Ze gooit het roer om en besluit een laatste droomvakantie te houden in Europa. Omdat ze denkt dat ze niets meer te verliezen heeft, gooit ze alle remmen los. Georgia's persoonlijke transformatie heeft effect op iedereen die in haar buurt komt.

Holt Farrier was ooit een succesvolle circusartiest tot hij naar het front trok ten tijde van de oorlog en als een veranderd man terugkeerde. Hij wordt ingehuurd door circuseigenaar Max Medici om voor de pasgeboren olifant Dumbo te zorgen, die over enorme oren beschikt en hierdoor het mikpunt van spot is.

Zachary wordt in de wildernis van Northwest Territory aangevallen door een beer, hij wordt door zijn vrienden voor dood achtergelaten. Hij weet te herstellen van zijn verwondingen, en wil wraak nemen op de mannen die hem in de steek lieten.

Als de serveerster Rose (Andrea Riseborough) getuige is van een gewelddadige afrekening in opdracht van de crimineel Pinkie Brown (Sam Riley), zijn hun beide levens plots verweven. Hoewel Pinkie in de eerste plaats wil weten of Rose een bedreiging voor hem vormt, komen er later heel andere gevoelens boven drijven.