Johnny Depp, Viggo Mortensen, Brad Pitt i George Clooney byli brani pod uwagę jako odtwórcy roli Mikaela Blomkvista.
Rola Lisbeth Salander została zaproponowana w pierwszej kolejności Natalie Portman, która ofertę odrzuciła usprawiedliwiając się przemęczeniem. Scarlett Johansson David Fincher uznał za zbyt seksowną, a Jennifer Lawrence okazała się zbyt wysoka. Ponadto w kręgu zinteresowań twórców znalazły się: Carey Mulligan, Ellen Page, Kristen Stewart, Mia Wasikowska, Keira Knightley, Anne Hathaway, Olivia Thirlby, Emily Browning, Eva Green, Sophie Lowe, Sarah Snook, Lea Seydoux, Emma Watson, Evan Rachel Wood i Katie Jarvis, jednak ostatecznie została wybrana Rooney Mara.
Daniel Craig pierwotnie odrzucił rolę Mikaela Blomqvista ze względu na swoje zobowiązania związane z produkcją "Skyfall", jednak opóźnienia w realizacji umożliwiły aktorowi przyjęcie angażu w filmie Finchera.
Początkowo to Max von Sydow miał wcielić się w rolę Henrika Vangera, ale musiał zrezygnować i został zastąpiony przez Christophera Plummera.
Po ośmiu tygodniach prac nad filmem odpowiedzialny za zdjęcia Fredrik Bäckar został zastąpiony przez Jeffa Cronenwetha.
Podczas kręcenia sceny w restauracji, obsada i filmowcy byli zaskoczeni tym, że Ellen Nyqvist, córka Michaela Nyqvista, który grał rolę Mikaela Blomkvista w szwedzkiej wersji filmu, pracowała tam jako kelnerka w przerwach między szkołą. Twórcy postanowili dopisać do scenariusza kilka kwestii specjalnie dla niej, przez co mogła zagrać razem z następcą swojego ojca, Daniel CraigDanielem Craigiem.
Akcja filmu rozgrywa się zimą. Kiedy Mikael opuszcza budynek Hedestad, po zbadaniu zdjęć, na drzewach wyraźnie widać jesienne liście.
Kiedy Blomvkist przybywa po raz drugi do Hedestad, termometr pokazuje stopnie w skali Fahrenheita. Jednak w Szwecji stosuje się skalę Celsjusza.
W Szwecji aż do 3 września 1967 roku obowiązywał ruch lewostronny. Jednak w filmie podczas sceny mającej miejsce w 1966 roku, samochody na moście stosują się do zasad ruchu prawostronnego.
Kiedy Blomkvist przegląda notatki inspektora Morella z wypadku, zakreśla to, co uznaje za istotne fakty. Jeden z nich mówi o tym, że inspektor Morell przesłuchał rodzinę. Możemy wtedy zauważyć, że słowo "interview" zostało błędnie zapisane jako "interveiws".
Akcja filmu rozgrywa się w latach 2005-06. Mikael i Lisbeth używają laptopów z linii Macbook Pro firmy Apple, ze starszymi wersjami OS X, co odpowiada tamtemu okresowi. Jednak Macbooki Pro w wersji z czarnymi osobnymi klawiszami zostały wprowadzone na rynek dopiero w 2008 roku.
Kiedy Mikael Blomkvist przyjeżdża do Hedestad po raz drugi, bierze taksówkę do małego domu. Mimo że śnieg pada bardzo mocno, przed domem możemy zauważyć wiele śladów opon.
Kiedy Lisbeth sprawdza pocztę Mikaela na początku filmu, wszystkie przychodzące maile datowane są na "2/1/06", czyli na styczeń lub luty, w zależności od ustawienia cyfr. Scena ta rozgrywa się jednak w wigilię Bożego Narodzenia lub krótko potem.
Kiedy Mikael przychodzi do mieszkania Lisbeth, wyciąga dwa białe talerze. Jednak chwilę później, gdy Lisbeth i Mikael siedzą przy stole, ich talerze są przejrzyste.
Kiedy podczas sceny pościgu samochód Martina rozbija się, niszczy drewniane barierki na moście. Jednak w następnej scenie toczącej się w ciągu dnia widzimy, że barierki są nietknięte.
Kiedy dozorca rozpala ogień, w okularach Blomkvista możemy zauważyć odbijający się zielony ekran.
Lisbeth używa w filmie aparatu Sony NEX-3. Model ten nie był jednak dostępny w latach, w których toczy się akcja filmu.
W jednej ze scen Henrik stoi z Mikaelem na zewnątrz podczas burzy śnieżnej i pokazuje mu, gdzie mieszkają poszczególni członkowie rodziny Vangerów. Wskazuje na ładny i utrzymany dom w odległości spaceru od swojego i mówi, że mieszka tam Isabella. Jednak później syn Isabelli, Martin, mówi Mikaelowi, że jego matka została dawniej przeniesiona do starego domu na drugim końcu wyspy.
Sztokholmskie metro posiada dwa rodzaje pociągów: stare i nowe. W jednej ze scen Lisbeth siedzi w pociągu starego typu, ale podczas wysiadania widać, że jest to wagon nowego typu.
Gdy Cecilia patrzy na schemat drzewa genealogicznego na ścianie w pokoju Mikaela, kamera skupia się na dwóch kartkach papieru zawierających zdjęcia oraz informacje na temat Cecilii i Harriet. W następnym ujęciu zdjęcia, karteczki i etykiety są umieszczone w zupełnie inny sposób.
Kiedy Lisbeth szuka w Google informacji na temat Hansa - Erika Wennerstroma, natrafia w wynikach poszukiwania na artykuł z Wikipedii, gdzie widnieje data urodzin: 29 maja 1952 roku. Gdy jednak wchodzi na stronę tego artykułu, data ulega zmianie na 12 czerwca 1951 roku.
Kiedy Mikael stara się zadzwonić ze swojego telefonu, nie może uzyskać połączenia poza sygnałem, że nie znaleziono numeru. Jednak nie można uzyskać takiego sygnału bez połączenia z siecią komórkową.
Podczas sceny pościgu, gdy kamera skierowana jest na Lisbeth, jej twarz jest podświetlona przez tarcze prędkościomierza i licznika kilometrów. Gdy kamera zmienia położenie, można zauważyć, że tarcze są ciemne i nie świecą się.
Gdy Salander szuka informacji o popełnionych przestępstwach, wpisuje nazwy zaczynające się od litery "L ", ale wyniki zawierają nazwy, które nie zaczynają się od tej litery.
Zdjęcia do filmu nakręcono w Sztokholmie, Uppsali, na wyspie Ingarö (Szwecja), w Oslo (Norwegia), Zurychu (Szwajcaria), Los Angeles, Culver City i Studiach Paramount oraz Sony Pictures (Kalifornia, USA).
Zdjęcia w Szwecji były kręcone podczas najmroźniejszej od dwudziestu lat zimy.
Główna bohaterka, Lisbeth Salander nosi bardzo dużo kolczyków na całym ciele (w tym wiele w uszach, brwiach i sutkach). Grająca ją Rooney Mara w ramach przygotowań do tej roli przekłuła sobie te same miejsca i nosiła prawdziwe kolczyki nie korzystając z charakteryzacji.
Podczas kręcenia sceny duszenia się Mikaela Blomkvista odtwarzający tę postać Daniel Craig stracił przytomność.
W scenie, gdy po raz pierwszy Lisbeth spotyka się z Plague, ma on na sobie czarny T-shirt z logo zespołu Nine Inch Nails, którego wokalistą jest Trent Reznor, współautor ścieżki dźwiękowej do "Dziewczyny z tatuażem" oraz poprzedniego filmu Davida Finchera "The Social Network".
Film kręcono od 27 września do 14 grudnia 2010 roku.
Film nie był wyświetlany w indyjskich kinach, ponieważ narodowa Komisja ds. Cenzury (India's Central Board of Film Certification) uznała, że zawiera zbyt wiele nagości i nakazała wyciąć pięć scen z produkcji. Reżyser David Fincher nie zgodził się na to, a wytwórnia Columbia stanęła po jego stronie i wycofała film z dystrybucji w Indiach.