Une enfance violente et de terribles abus ont marqué à jamais la vie de Lisbeth Salander. Le dragon tatoué sur sa peau est un rappel constant de la promesse qu'elle s'est faite de combattre l'injustice sous toutes ses formes. Résultat : elle vient de sauver un enfant autiste, mais est incarcérée dans une prison de haute sécurité pour mise en danger de la vie d'autrui. Lorsqu'elle reçoit la visite de son ancien tuteur, Holger Palmgren, les ombres d'un passé qui continue à la hanter resurgissent. Quelqu'un a remis à Palmgren des documents confidentiels susceptibles d'apporter un nouvel éclairage sur un épisode traumatique de son enfance.
Pourquoi lui faisait-on passer tous ces tests d'intelligence quand elle était petite ? Et pourquoi avait-on essayé de la séparer de sa mère à l'âge de six ans ? Lisbeth comprend rapidement qu'elle n'est pas la seule victime dans l'histoire et que des forces puissantes sont prêtes à tout pour l'empêcher de mettre au jour l'ampleur de la trahison. Avec l'aide de Mikael Blomkvist, elle se lance sur la piste d'abus commis par des officines gouvernementales dans le cadre de recherches génétiques secrètes. Cette fois, rien ne l'empêchera d'aller au bout de la vérité.