Le roman s'ouvre sur le retour de Lisbeth Salander après un long séjour à l'étranger (la Grenade). Deux journalistes, Dag Svensson et sa compagne, sont assassinés, et les preuves désignent Salander. Mikael Blomkvist, qui avait préparé avec eux une enquête sur un réseau de trafic sexuel, tente de la disculper. La piste mène à Alexander Zalachenko, ancien transfuge soviétique impliqué dans la traite d'êtres humains, lié de très près au passé de Lisbeth. Le récit passe de la dimension du fait divers à celle de l'affaire d'État, et dévoile la part cachée de l'héroïne, qui occupe cette fois le centre du livre.
La traduction anglaise de 2009 devient immédiatement un best-seller. Les critiques saluent surtout le personnage de Salander : un commentateur la présente comme « l'héroïne la plus originale apparue depuis longtemps dans le roman policier ». Le film de Daniel Alfredson (2009) et la mini-série suédoise (2010) ont élargi le public du livre.
Ce deuxième volet fait de Lisbeth Salander une héroïne à part entière et le cœur de la série. Il lie la violence faite aux femmes à une corruption d'État, thème central de Millénium. C'est un roman d'action, qui se lit vite et qui prépare le troisième volet, avec lequel il forme un seul récit, ce qui invite à ne pas le lire seul. Il reste surtout le roman qui a fait de Salander une figure durable : l'enfant dont le passé a été caché par l'État devient, adulte, celle qui force les institutions à répondre.