Đầu năm 2010 nhà sản xuất Scott Rudin khởi động dự án với sự đồng thuận của hãng Columbia Pictures[5]. Đến tháng 4 cùng năm, đạo diễn David Fincher chính thức bước vào dự án[6]. Các thành viên khác trong đoàn làm phim gồm có nhà quay phim Jeff Cronenweth, Trent Reznor và Atticus Ross soạn nhạc, Kirk Baxter và Angus Wall dựng phim đều là những người từng hợp tác nhiều lần với Fincher[7].
Phim được bấm máy vào tháng 9 năm 2010 với bối cảnh chủ yếu ở Thụy Điển như nguyên tác.[8]

Tuyển diễn viên

Johnny Depp, Viggo Mortensen, Brad Pitt và George Clooney đã được dự kiến cho vai chính Mikael Blomkvist cho đến khi Daniel Craig được chọn vào tháng 7 năm 2010, với điều khoản trong hợp đồng sẽ tham gia tiếp hai phần tiếp theo nếu có.[9] Ban đầu Craig đã từ chối tham gia vì trùng lịch quay với phần phim James Bond thứ 23 Skyfall nhưng sau khi Skyfall tạm hoãn, anh quay trở lại với The Girl with the Dragon Tattoo và được chọn.
Đối với vai diễn chủ đề của phim, Lisbeth Salander, rất nhiều nữ diễn viên đã được đề xuất như Carey Mulligan[10], Scarlett Johansson[11], Mia Wasikowska[12], Natalie Portman, Ellen Page, Kristen Stewart, Keira Knightley, Anne Hathaway, Emily Browning, Eva Green, Sophie Lowe, Sarah Snook, Léa Seydoux, Emma Watson, Evan Rachel Wood (một số từ chối, số khác thì không được sự đồng tình từ đạo diễn hoặc nhà sản xuất).[13] Cuối cùng, nữ diễn viên tương đối ít tên tuổi Rooney Mara nhận vai diễn thử thách này.[14] Cô đã từng tham gia trong bộ phim trước đó của đạo diễn David Fincher là The Social Network.