"Zločinački umovi" je serija u kojoj elitna ekipa psihologa FBI-ja preuzima najzamršenije slučajeve i analizira izopačene umove kriminalaca te predviđa njihove iduće poteze, prije nego što ponovno napadnu. To je jedinica kojoj se FBI obraća kada se nađe pred zidom. Dok obične ekipe proučavaju dokaze, ovi, prije svega sjajni psiholozi, proučavaju ponašanje ubojice ne bi li suzili izbor osumnjičenih. Oni stoga ne operiraju samo na mjestu zločina, već ponašanje osumnjičenika proučavaju i na mjestima gdje žive i gdje rade.
Specijalni agent Jason Gideon (Mandy Patinkin) vrhunski je bihevioristički analitičar FBI-ja, koji surađuje s Odjelom za biheviorističku analizu pod vodstvom specijalnog agenta Aarona Hotchnera (Thomas Gibson), obiteljskoga čovjeka koji ima sposobnost pridobiti povjerenje ljudi i prozreti njihove tajne.
U ekipi su također Emily Prentiss (Paget Brewster), kći moćnih diplomata, koja se nedavno pridružila ekipi i mora se dokazati pred Gideonom i Hotchnerom; specijalni agent Derek Morgan (Shemar Moore), stručnjak za opsesivne zločine; specijalni agent dr. Spencer Reid (Matthew Gray Gubler), tipičan neshvaćeni genij čiji je komunikacijski IQ nizak koliko mu je intelektualni visok; Jennifer "J. J." Jareau (A. J. Cook), samouvjerena mlada agentica zadužena za dobre odnose u ekipi te Penelope Garcia (Kirsten Vangsness), računalna majstorica koja pomaže u istraživanju slučajeva. Svaki član pridonosi svojim područjem specijalizacije u detektiranju motivacija predatora i identifikaciji emocionalnih okidača kako bi ih spriječili.