داستان در سال ۱۹۶۲ و در خلال یک کنگره فیزیکی در آلپ رخ می‌دهد. حضور یک مهمان، یک پیانیست مرموز، ابرهای عجیب و رازی در دل کوه، همگی به روایتی علمی تخیلی و هیجان‌انگیز با نام «نظریه همه چیز» منجر می‌شود. این داستان سیاه و سفید بر پایه قوانین مکانیک کوانتومی بنا شده است.
«میکائیل بلومویست» ( دنیل کریگ ) روزنامه نگاری است که به واسطه فعالیت هایش بر ضد یک سیاستمدار، در حال حاضر تحت فشارهای زیادی قرار دارد و به نظر می رسد که او هیچ شانسی در مقابل این سیاستمدار نداشته باشد. در این وضعیت فردی به نام «ونگر» ( سون برتیل تاوب ) از میکائیل می خواهد تا به پرونده گم شدن یکی از بستگانش که مربوط به ۴۰ سال پیش است رسیدگی کند. میکائیل بعد از قبول این پیشنهاد، از کمک یک دختر عجیب به نام «لیزبث» ( رونی مارا ) که متخصص امور کامپیوتری است بهره می برد اما هرچقدر که آنها در این ماجرا به جلو می روند، متوجه واقعیت های تلخی می شوند که...
