Drei Morde pro Woche und kriminelle Banden, die viele Viertel der Stadt kontrollieren: Die Polizei steckt in der Krise. Fritz Kiehl muss einen Raubmörder dingfest machen, den er nur mithilfe neu entwickelter Methoden der Mordinspektion fassen kann.

"Ein Tag in Berlin 1926" dokumentiert 24 Stunden in der Stadt der Sünde. Mit vier Millionen Einwohnern ist die Spreemetropole zur Weltstadt herangewachsen. Im kurzen goldenen Zeitalter zwischen Hyperinflation und Weltwirtschaftskrise prallen dort Gegensätze aufeinander wie nirgendwo sonst in der Weimarer Republik. In den teuren Restaurants auf den prunkvollen Boulevards und den verruchten Vergnügungslokalen der Stadt stürzt sich die Hautevolee in einen ausschweifenden Lebensstil. Die Abgehängten der Bevölkerung wie Kriegsversehrte und Zuwanderer hingegen leiden unter Hunger und Elend. Die sogenannten Ringvereine kontrollieren die Unterwelt, und die Kriminalitätsrate ist auf Rekordniveau. Die Polizei steht in der öffentlichen Kritik. Nicht umsonst wird Berlin Spree-Chicago genannt.

An der Seite von Kriminalkommissar Fritz Kiehl entdecken die Zuschauer den Sündenpfuhl Berlin. Kiehls Tag beginnt am frühen Morgen mit einem Anruf aus dem Polizeipräsidium am Alexanderplatz. Der verheiratete Beamte arbeitet in der weltweit ersten Mordinspektion - eine Elitetruppe der Kriminalpolizei, die sich auf das schlimmste Kapitalverbrechen spezialisiert hat: Mord. Jeden zweiten Tag findet die Polizei eine Leiche. Sein Chef und Begründer der Inspektion, Ernst Gennat, ist ein Star unter den Kriminalern. Aus der ganzen Welt reisen Kollegen an und wollen von ihm lernen.

Er ist der Erste, der feste Ermittlungsverfahren etabliert und seine Kommissare intensiv schult. Vorbei sind die Zeiten, in denen eine Leiche aus Gründen der Pietät umgebettet und der Tatort aufgeräumt wurde, bevor ein Ermittler eintrifft. Für Kiehl ist seine Zugehörigkeit zur Mordinspektion ein Glücksfall, denn er hat ein sicheres Auskommen. Doch die Belastung ist hoch und eine 70-Stunden-Woche keine Seltenheit. Der Mord an einem Kino-Direktor ist der aktuelle Fall von Kiehl und lässt ihm keine Zeit zum Durchatmen. Zusätzlich bereitet dem Kommissar eine alte Kriegsverletzung Probleme. Den Tag kann er nur mit starken Schmerzmitteln überstehen.

Zusammen mit seinem Kollegen stürzt sich der Beamte in die Ermittlungen, die zunächst ins Leere laufen. Um den kniffligen Fall zu lösen, greift Kiehl zu unorthodoxen Mitteln: Er vertraut auf die Hilfe der Berliner Unterwelt. Die mächtigen Ringvereine sind mafiöse Verbrecherbanden, die ganze Stadtviertel unter ihrer Kontrolle haben. Doch Mord ist selbst bei ihnen verpönt, denn ihre illegalen Geschäfte wie Hehlerei und Prostitution sollen ungestört weiterlaufen. Mit ihrer Hilfe gelingt es Kiehl, den Mörder zu verhaften. Der Rest ist professionelle Polizeiarbeit mit Laboranalysen, Fahndungsaufrufen und geschickter Verhörtaktik - Methoden, die bis heute noch nichts an ihrer Gültigkeit verloren haben.

Der Film erzählt nicht nur die fiktive Biografie von Fritz Kiehl, sondern auch, wie die Mordinspektion am Alexanderplatz im Detail gearbeitet hat, wie die Ringvereine organisiert waren und wie die Menschen ihren Alltag im Berlin 1926 erlebt haben.