"Dunkelfeld" führt das Geheimnis der bisherigen drei rbb-"Tatorte" mit Nina Rubin und Robert Karow zum finalen Höhepunkt. Das Rätsel um Karows Vergangenheit und den Tod seines Partners Gregor Maihack, der vor zwei Jahren bei einem verdeckten Einsatz erschossen wurde, wird gelöst. Die genauen Todesumstände liegen noch immer im Dunkeln. Hatte Karow selber die Hand im Spiel?
Jetzt will der Kronzeuge Andi Berger die entscheidende Aussage machen. Doch auf dem Weg zu Staatsanwalt Hemrich geraten Karow und Berger in einen Hinterhalt. Berger stirbt, bevor er Karow sagen kann, wo das Handyvideo versteckt ist, das Maihacks Tod zeigt. Wenig später wird Gregor Maihacks Witwe Christine entführt, mit der Karow vor Jahren ein Verhältnis hatte. Und kurz darauf ist Karow selbst verschwunden.
Ausgerechnet an dem Tag, an dem Nina Rubin sich freigenommen hat, um die Bar Mitzwa ihres Sohnes Kaleb zu feiern, muss sie gemeinsam mit Anna Feil herausfinden, wo Karow ist und ob er überhaupt noch lebt. Die Suche wird zu einem Wettlauf gegen die Zeit.