Criminal Minds segue le vicende dell'Unità di Analisi Comportamentale - squadra d'elite in servizio all’FBI - La squadra supervisionata dagli esperti Jason Gideon e Aaron Hotchner- studia le menti dei criminali più pericolosi della nazione così da poter anticipare le loro prossime mosse e impedirgli di colpire ancora. Grazie alle loro capacità intuitive e deduttive, gli agenti cercano di ricostruire il profilo del serial killer analizzando semplicemente la scena del crimine che si è lasciato alle spalle. La squadra è composta dagli agenti:
Jason Gideon è il profiler più esperto del gruppo. Durante il tentativo di arresto, a Boston, di un dinamitardo , un suo grave errore di valutazione ha portato alla morte di sei agenti di polizia ed un ostaggio, nonostante la cattura del criminale. Dopo questo avvenimento, gli è stato imposto un periodo di riposo, in quanto i suoi superiori credevano che non avrebbe potuto continuare, almeno per ora, il suo impegnativo lavoro da profiler nell'unità B.A.U . Al primo episodio della terza serie deciderà di lasciare l'FBI, per ritirarsi e ricominciare una nuova vita. Lascerà una lettera di spiegazioni a Reid. Il suo posto verrà preso dall'agente David Rossi.
David Rossi Profiler di grande esperenzia è uno dei primi ad aver lavorato nel campo del Profiling Aaron Hotchner è il capo della squadra Si è laureato in giurisprudenza e ha lavorato per molto tempo come avvocato. Successivamente ha lavorato negli SWAT, la squadra di polizia statunitense che si occupa delle irruzioni. Poi è entrato all'FBI, diventando un profiler del BAU. È supervisore della squadra insieme a Rossi Derek Morgan È esperto in crimini ossessivi ha lavorato per qualche tempo per gli artificieri ed è cintura nera in Jūdō Spencer Reid Ha un QI di 187, una memoria eidetica e può leggere 20.000 parole al minuto. Si è diplomato a soli 12 anni e ha preso tre lauree. Non ha una precisa specializzazione, poiché è esperto praticamente in tutto. La sua vita sociale è piuttosto limitata
Jennifer 'J.J.' Jareau non è un profiler, ma un agente dell'FBI esperto in comunicazioni e burocrazia. È lei a convocare gli agenti della squadra per un nuovo caso, poiché fa da intermediario con gli agenti di polizia che chiedono un consulto al B.A.U. e da portavoce con la stampa.
Penelope Garcia è l'esperta di informatica della squadra. Il suo luogo di lavoro è, come lo chiama Gideon, la stanza dei monitor. Garcia è infatti circondata da computer e collabora alle indagini dando informazioni in tempo reale alla squadra, che invece è spesso in giro per il paese. Dal look stravagante, è una giocherellona e spesso scherza definendosi come "La fonte del sapere" o chiamando l'agente Morgan il suo "zuccherino".
Elle Greenaway inizia a far parte della squadra dal primo episodio della prima stagione, durante il quale chiede a Hotchner di poter far parte del BAU. È per metà cubana e parla molto bene lo spagnolo. È esperta in crimini sessuali. al sesto episodio della seconda serie lascia la serie e viene sostituita dall'agente Prentiss
Emily Prentiss entra nel BAU in sostituzione dell'agente Greenaway a partire dal nono episodio della seconda serie. Sulle vicende personali della profiler non si sa molto, sappiamo però che conosce molte lingue fra le quali l'arabo, essendo vissuta per un periodo in Medio oriente. Lascerà la serie a fine della settima stagione e verrà sostituita dall'agente Blake
Ashley Seaver è un cadetto dell'FBI che al momento sta terminando il suo addestramento nella BAU. Ashley è la figlia di Charles Beauchamp, un serial killer del Dakota del Nord conosciuto come Redmond Ripper, che fu catturato da Aaron Hotchner e David Rossi quando Ashley aveva diciotto anni. Ora lui è in prigione e a volte manda lettere a sua figlia; nonostante Ashley non le abbia mai lette, le conserva. Durante il suo addestramento all'FBI, Ashley viene avvicinata da Rossi, che le chiede assistenza in un caso. Lei accetta la richiesta di Rossi e finisce per incontrare la squadra della BAU. Non si vergogna ad ammettere che suo padre, Charles Beauchamp, era Redmond Ripper, un fatto che scuote la squadra. Successivamente diventa un membro temporaneo della BAU, come parte del suo programma di addestramento.
Alex Blake Entra a far parte della squadra nell'ottava stagione in sostituzione di Emily Prentiss.
Dalla serie è stato tratto uno spin off chiamato Criminal Minds: Suspect Behavior che come la serie madre vede al centro della trama le vicende di una squadra di profiler dell'FBI, la quale però lavora seguendo metodi d'indagine completamente diversi e fuori dagli schemi.
