Suite aux infractions qu'elle a commises en sauvant le petit garçon autiste dans Ce qui ne me tue pas, Lisbeth Salander est incarcérée dans une prison de haute sécurité pour négligence constituant un danger public. Lorsqu'elle reçoit la visite de son ancien tuteur, Holger Palmgren, les ombres d'une enfance qui continuent à la hanter ressurgissent. Avec l'aide de Mikael Blomkvist, elle se lance sur la piste de crimes d'honneur et d'abus d'État, exhumant de sombres secrets liés à la recherche génétique.