Voimakastahtoinen ja oman käden oikeuteen uskova Lisbeth Salander (Noomi Rapace) kyyditetään sairaalaan toipumaan monista edellisessä elokuvassa kärsimistä vammoistaan. Toipilasta kyttää niin poliisit, jotka haluavat asettaa Lisbethin syytteeseen murhayrityksestä, että monien salamyhkäisten kuvioiden takana oleva Sektio-järjestö, joka haluaisi pistää Lisbethille napin otsaan. Vain nuhteeton ja periksiantamaton reportteri Mikael Blomqvist (Michael Nyqvist) jaksaa taistella koneistoa vastaan osoittaakseen Lisbethin olevan vain olosuhteiden uhri.
Pilvilinna joka romahti on laskelmoitu ja huoliteltu rikoselokuva, joka ei kurkota Kuuta taivaalta, vaan keskittyy nitomaan yhteen irrallisenoloiset juonikuviot ja saattamaan trilogian kunnialliseen päätökseen. Se saavuttaa tavoitteensa, mutta hintana on monien rönsyilevien, pohdiskelevien ja mielenkiintoisten tarinankaarien käsitteleminen vain ohimennen tai tyystin lakaiseminen maton alle. Myös ohjaustyö, lavasteet ja kerronta menevät tasan tarkkaan rikoselokuvien käsikirjan mukaan, ja jos Salander ei olisi niin mielenkiintoinen hahmo, Pilvilinna ei jäisi mieleen.
Pilvilinna joka romahti ei siis ota riskejä, mutta ei sen juuri tarvitsekaan. Oikeudenkäyntisotku, todistusaineiston metsästäminen ja jälleen kerran erinomaiset roolityöt niin Nyqvistiltä kuin Rapaceltakin pitävät jännitettä yllä ilman tarvetta lisäkoukeroille. Ja aina kun tästä maanläheisestä ja realistisesta rikoskuviosta alkaa kiinnostua, estradille marssitetaan tarinan mörkö, Lisbethiä jahtaava pysäyttämätön ja julma sosiopaatti, joka kromosomihäiriön vuoksi ei kykene tuntemaan edes kipua. Kuin suoraan Bond-leffoista karannut murhaaja on niin räikeässä ristiriidassa Millennium-sarjan muun sisällön kanssa, että oikein hävettää Larssonin puolesta.