Зав’язка. Еміль вирушає з провінційного Нойштадта до Берліна. Мама дає йому 140 марок (120 для бабусі та 20 на власні витрати). Хлопець пришпилює конверт шпилькою до підкладки піджака. У поїзді пан Грундайс присипляє пильність дитини шоколадом і розмовами, а коли Еміль засинає — викрадає гроші.
Розвиток дії. Еміль виходить на станції «Зоопарк» і починає стежити за злодієм. Він зустрічає Густава, який скликає берлінських дітлахів. Діти розгортають справжню детективну мережу: встановлюють систему постів, використовують таксі для гонитви та налагоджують зв’язок через Малого Вівторка. Коли Грундайс намагається зникнути в готелі, за ним невідступно слідують десятки «детективів».
Кульмінація. Операція в банку. Близько сотні дітей оточують Грундайса, коли той намагається обміняти вкрадені купюри. Еміль викриває злодія, надаючи неспростовний доказ: дірочки від шпильки на купюрах точно збігаються з проколами на його піджаку. Злодій загнаний у кут фактами, які неможливо заперечити.
Розв’язка. Поліція заарештовує Грундайса, який виявляється небезпечним банківським грабіжником у розшуку. Еміль стає героєм, отримує велику нагороду (1000 марок) і купує мамі подарунки. Повість завершується тріумфом справедливості та доказом того, що діти є повноцінними і відповідальними членами суспільства.
