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Am Morgen nach einer Aufsehen erregenden Giraffengeburt im Stuttgarter Zoo findet Tierpfleger Hubert Klemm die Direktorin, Professor Myriam Schuster, tot auf – ermordet mit einem Giftpfeil aus einem Blasrohr. Während ihren Ermittlungen bemerkt die SOKO unterschiedliche Reaktionen auf das plötzliche Ableben der Direktorin: Ihr Stellvertreter Dr. Kai Hoffmann scheint nur mäßig traurig. Wie sich herausstellt, wurde er bei der Besetzung des Direktionspostens übergangen und musste mit ansehen, wie Frau Professor. Schuster den Job erhielt. Die SOKO findet heraus, dass er – sich seines neuen Postens gewiss – bereits Pläne gefasst hatte, den Zoo um ein „Infotainment“-Haus zu erweitern. Eine Zusatzattraktion für medienbegeisterte, junge Menschen. Doch die neue Direktorin lehnte sein Vorhaben ab, was zu Spannungen zwischen den beiden führte. Grund genug für Hoffmann, einen Mord zu begehen? Aufrichtig betroffen wirkt die Zoo-Tierärztin Dr. Stefanie Brühl. Als es im Beisein der Polizei jedoch zu einem heftigen Streit mit ihrer Tochter Lara kommt, wird den Ermittlern klar, dass auch die freundliche Ärztin etwas zu verschweigen hat. Neben den Untersuchungen im Zoo selbst konzentriert sich die SOKO auf die Tierschutzgruppe „Pro Tier“ und ihren Wortführer Maik Heilig. Es stellt sich heraus, dass die Auseinandersetzung der Zooverwaltung mit diesem Verein in letzter Zeit zu eskalieren drohte. Doch ein Mordmotiv hat niemand aus der Tierschützergruppe. Der Fall nimmt eine ungeahnte Wendung, als Dr. Brühl Opfer eines vermeintlichen Unfalls mit Fahrerflucht wird, in den allem Anschein nach der unscheinbare Tierpfleger Hubert Klemm verwickelt ist. Galt der Giftanschlag eigentlich der fürsorglichen Tierärztin? Und ist Klemm der Täter? Die Ermittler rekonstruieren den Fall noch einmal und stoßen dabei auf ein wichtiges Detail, das bislang verborgen geblieben ist.