Den grønlandske gutten Elias faller en vinterdag ned fra taket på leiegården der han bor og blir drept. "I forbindelse med lek", sier politiet. Frøken Smilla Jaspersen fatter mistanke om at noe er galt. Hun er glasiolog og kan se at fotsporene på taket vitner om flukt. Hun har lenge bodd i samme leiegård som gutten, og vet at han hadde høydeskrekk. Forsøket på å oppklare årsaken til Elias' dødsfall fører henne inn i et nettverk av ulovlige transaksjoner, uetisk medisinsk forskning og illegal ressursutnyttelse på Grønland.