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MatthewGrayGubler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ThomasGibson饰）——沟通能力极强，波多黎各小伙德里克·摩根（谢默·摩尔ShemarMoore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KirstenVangsness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JoeMantegna饰）带领下，飞往全美各地，展开一场场缉凶行动。

《犯罪心理》围绕着FBI精英行为分析组的故事展开，他们分析和追击全国最变态狡猾的罪犯，在他们再次作恶之前准确预测出他们的下一步动向，将他们绳之于法。这个分析组的成员包括了：重操旧业的元老级探员DavidRossi，为工作鞠躬尽瘁，家庭破碎的高级探员AaronHotchner，展现出非凡领袖才能的DerekMorgan，过目不忘、分析计算能力俱佳的天才博士SpencerReid，队里不可缺少的电脑天才PenelopeGarcia，出生于外交官家庭的EmilyPrentiss以及媒体联络官JJ。新一季中金发美女JJ将很快与观众告别，Emily也将戏份大减。