Dukkebarnet handler om, hvor galt det kan gå, når børn chatter på nettet. Ingen ved, hvem der gemmer sig bag en mailadresse.

En regnfuld og lummer sommer findes en tiårig pige myrdet i en affaldscontainer i Brabrand. Den italienskfødte kriminalassistent Roland Benito hos østjyllands Politi bliver sat på sagen. Det samme gør Anne Larsen, journalist på Dagens Nyheder og freelancefotograf, Kamilla Holm, som kæmper med en tragisk hændelse i sit liv. Mordsagen kompliceres af, at den myrdede piges veninde pludselig forsvinder, og at begge piger viser sig at være medlemmer af en chatside på internettet og har løjet om deres alder.