Autistisen Jackin äiti, Mona Svensson löydetään kotoaan tapettuna. Olohuoneessa istuu Monan vakavasti vammainen poika verisenä, kädessään murha-ase – teräksinen lamppu. Jack ei kykene kommunikoimaan järkyttyneen ulkomaailman kanssa ja lopettaa myös ainoan harrastuksensa, piirtämisen. Mutta kätkeekö hänen sulkeutunut olemuksensa ratkaisemattoman totuuden? Totuuden, jonka pojan läheiset eivät halua tulevan ilmi…

Tapettu yksinhuoltajaäiti, verinen murha-ase täysin arvaamattoman pojan kädessä – pojan, johon asiantuntijatkaan eivät saa kontaktia. Jutun tutkinta lopetetaan, mutta Martin Beck (Peter Haber) ja Gunvald Larsson (Mikael Persbrandt) eivät luovuta. Poika lasipallossa ei käsittele Ruotsin laitosten todellisuutta silkkihansikkain eikä säästä yleisöä olemalla perinteinen trilleri. Sen sijaan elokuva kertoo armottomasti seksuaalirikollisuudesta ja petoksesta murenevassa yhteiskunnassa.