米克·布盧姆科斯特是千禧年報社記者，正調查東歐雛妓販賣案件。隨著調查深入，其助手道格與女友慘遭殺害，現場遺留的指紋將嫌疑指向天才黑客麗莎貝絲·薩蘭德。不久后，新任監護人彼尤曼律師亦在住所遇害，其電腦中存有涉及軍情部門與跨國犯罪集團的加密檔案。剛結束環球旅行歸來的薩蘭德面對警方追捕，憑借黑客技術發現自身被植入虛假身份信息。兩人被迫合作展開調查，逐步揭露犯罪網絡與政府高層保護傘的關聯——真相指向薩蘭德生父主導的秘密人體實驗計劃，該組織通過販賣少女構建跨國犯罪帝國。薩蘭德童年因特殊基因被卷入實驗，其過目不忘能力與反偵查天賦均源自此經歷。最終通過攻破軍情部門加密系統，米克將證據公之于眾，薩蘭德洗清罪名并直面家族罪惡史。影片改編自斯蒂格·拉爾松原著小說《千禧年三部曲》第二部。