一起偶发的凶杀引出了一桩历时数年手法独特的连续杀人案。瞬间，整个云港市笼罩在人人自危的恐怖气氛中。老刑警刘宝生（杜源 饰）请缨担任侦破工作，他带着警员周马（林熙越 饰）一起请教犯罪心理学家陈俊威（王志飞 饰），以期获得罪犯心理特征。最终，他们把怀疑的目光投向因家族利益分争导制心理扭曲的石隐（祖峰 饰）身上。审讯期间，石隐自相矛盾的供述引起刘宝生的怀疑，不久，石隐在监号中自杀，案件一时陷入迷局。刘宝生采用瞒天过海计独自外出调查，很快掌握了嫌疑人的证据，他就是指导破案的陈俊威。陈面对指控，坦然承认了最后一次作案，数年前的一系列谋杀一概否认。周马以其人之道还治其人之身，他用陈教他的方法对其展开了心理攻势......

犯罪心理研究小组隶属FBI，他们跨州行动，主要针对连环杀人案，从嫌疑人的犯罪心理和行为模式入手建立人物侧写，圈定罪犯的性别、年龄、职业特征、居住环境乃至成长经历，从而预测罪犯下一步行为，直至缉拿罪犯。他们的成员包括：高智商、强记忆力的少年天才斯拜瑟尔·瑞德博士（马修·格雷·古柏勒 Matthew Gray Gubler 饰）——负责数据和资料分析；外冷内热的硬汉阿伦·哈奇（托马斯·吉布森 Thomas Gibson 饰）——沟通能力极强，波多黎各小伙德里克·摩根（谢默·摩尔 Shemar Moore 饰）——强制性犯罪行为专家；打扮招摇的小胖妹佩妮洛普·格西娅（克里斯汀·范奈丝 Kirsten Vangsness 饰）——数据库专家，美女媒体联络员JJ（A·J·库克 A.J. Cook 饰）等，在老探员戴维·罗西（乔·曼特纳 Joe Mantegna 饰）带领下，飞往全美各地，展开一场场缉凶行动。