Smilla tycker bättre om snö och is än om kärleken. Hon har lättare att intressera sig för matematik än för att tycka om sina medmänniskor. Då grannpojken Esajas dör efter ett fall från taket får hennes kunskaper om snö henne att bli misstänksam, trots att polisen säger att det var en olycka. Men Smilla vet att Esajas var höjdrädd och aldrig skulle klättra upp på taket frivilligt. Tillsammans med en granne börjar hon rota i händelsen och ledtrådarna leder henne ändå från Köpenhamn till Grönland.