BAU调查组前往加州贝克尔斯菲市调查一宗连环谋杀案。凶手的作案手法极其残忍，受害人的尸体遭到严重毁坏，根本无法辨认身份。与此同时，业务工作出色的资深探员Kate Callahan正式加盟BAU调查组。她与大多数人都很熟，因此很快融入了这个团队。在侦破这起连环谋杀案的过程中，Kate发挥了重要的作用。

西雅图发生一系列绑架案和谋杀案，BAU怀疑作案的凶手过去曾遭到虐待，如今正在报复社会。与此同时，Garcia前往德州去见自己开枪打伤的那个人（如今被关在死囚大牢里）。在上季结尾，Garcia为了保护自己和Reid向他开枪，这件事从此成为她的梦魇。

一架航班坠毁在科罗拉多，情况非常可疑，于是当地警方让BAU调查组对该事件建立分析档案。与此同时，这起案件令Kate回忆起一场家庭悲剧。BAU调查组与国安局合作，确定是黑客入侵飞机控制系统，在恶魔把魔抓伸向另一架飞机时，BAU调查组力挽狂澜最终击毙黑客，挽救了数百名乘客的性命。剧情紧张精彩，让人不由想起至今还未找到的马航失联飞机。

亚特兰大出现了一具浑身被刮伤的尸体，BAU调查组怀疑死者可能和一个患有“强迫性皮肤病”的未知嫌疑人存在关联。

一年前在万圣节之夜玩“不给糖就捣蛋”时神秘失踪的一名圣地亚哥年轻男孩突然现身，BAU调查组必须迅速查明事情的真相——当今年的万圣节到来时，又一起失踪案在类似的情况下发生了。

蒙大拿州多名男性遇害，BAU调查组艰难地寻找着受害人之间的共同特征。如果他们找不到受害人的相似性，他们将很难对未知嫌疑人进行分析。与此同时，JJ必须面对姐姐惨死造成的情感冲击。

马里兰州出现多人遇害事件，BAU调查组发现他们全都有大批社会媒体追随者，作案的嫌犯似乎在冒充一个互联网传奇人物。与此同时，Morgan和Savannah渴望有更多时间在一起谈情说爱，但是，他们各自的事业都太忙了。

知名律师杰克被绑架，摩根调查后怀疑他有婚外情。BAU在杰克秘密租下的公寓发现大量照片，并证明杰克是恋童癖者。BAU侧写出杰克利用职务之便猥亵受害者幼童，绑匪可能是多年前的受害者或者其亲朋好友。杰克和问题儿童教习所来往紧密，曾在教习所呆过的马修近日自尽，加西亚锁定嫌犯安德鲁、查德和布莱恩。布莱恩失手将同伴查德推下楼摔死，杰克揭穿他也是恋童癖后被杀，之后布莱恩和安德鲁落网。

多名受害人身中数刀被残忍杀害，BAU发在案发现场找到嫌犯的头发，他们经过分析判断嫌犯是患有间歇性狂暴症的中年女性。艾伦因一场车祸导致脑部受损无法控制愤怒，她杀害了自己的女老板后被丈夫发现，更残忍将丈夫捅死家中。艾伦与警方对峙时挟持了自己的女儿，最终在罗西的劝降下放下武器。女记者乔伊跟踪调查罗西，在被罗西一番指责后她无奈说出自己就是罗西和其第二任妻子的女儿。

麦尔森夫妇和保安被杀，BAU查到夫妇居住的房屋曾经的主人是艾米莉亚。艾米莉亚当年和小情人巴顿吸毒后奸杀了他的姐姐，巴顿被捕，但艾米莉亚却潜逃。巴顿出狱后杀了父亲并挟持亡姐的子女安迪和瑞贝卡逃亡，他在麦尔森夫妇家后院挖钱时杀了突然回家的夫妻二人。安迪制造车祸救妹妹时被巴顿打伤，幸亏BAU相救。BAU怀疑巴顿迷恋姐姐并制造奸杀案，随后他们击毙巴顿救出艾米莉亚和瑞贝卡。

内华达州的湖水中出现一具冻僵的尸体，BAU侧写出死者莎拉加入了邪教，她的儿子鲍比也被囚禁。邪教组织将成员锁进巨大的冰箱使其冻僵后再救醒，成员清醒后感觉自己已经重生。又一名死者亚当遇害，加西亚查到亚当每月都会汇款给全球变暖意识协会，协会领导人科尔顿被捕，BAU怀疑连环杀手隐藏在邪教里。鲍比父亲卡尔混进协会救子时被真凶乔恩抓走，姬姬孤身逮捕乔恩并救出卡尔。

BAU调查组在佛罗里达州首府塔拉哈西搜捕一名连环杀手，这名大胆包天的凶犯每次作案前总是主动向警方报告自己的行动，而且每次总能逃脱警方布下的天罗地网。与此同时，Rossi的女儿Joy准备周末过来看望他，但他突然收到了一条令人悲伤的信息即他在越战期间的一名战友不幸去世。

BAU曾经的教父吉迪恩遇害，他死前向鸟儿图画开过枪。罗西想起1978年的一宗未破获的连环谋杀案，真凶定期会杀害同种类型的女人并在死者手里放只死鸟。50多岁的塔拉失踪37年后癌症遍布全身去世，罗西怀疑吉迪恩调查此案时被真凶杀害。年轻女孩乔茜失踪，加西亚调查塔拉当年的同事时锁定继承姑母农场的唐尼。痴迷鸟类的唐尼多年孤独生活，他在姑母死后不断掳掠年轻女子，之后罗西击毙唐尼救出乔茜。

印第安纳州发生了一起恶性爆炸案，BAU小组立刻赶赴当地进行调查。艾伦在爆炸中救出一名孕妇，他因此成为了家喻户晓的英雄。艾伦发现自己的卡车底部藏有一枚炸弹，摩根在拆弹队赶来之前将危险顺利排除。艾伦被救后承认自己引爆了咖啡店，众人怀疑还有一名凶手尚未归案。市长出面为艾伦颁发英雄奖章，连环爆炸案的真凶被依法逮捕。

数名女性受害者遭受残忍虐待后被杀，BAU推断凶手的目标是缺乏自信的女人。家暴受害者格蕾塔被凶手抓走，BAU侧写出凶手的母亲也是家暴受害者，从小生活在恐惧当中的他心存恨意并自认是女性受害者的救星。加西亚调查二三十年前的家暴案时锁定真凶目标是皮特，之后BAU联手救出险些遇害的格蕾塔并击毙皮特。凯特外甥女梅根陪朋友去见网友，幸亏凯特老公跟随才令她们逃过一劫。

私营监狱里的两名狱警遇害，囚犯沃森向BAU讲述了死者欺辱犯人的恶行。斯宾塞查到囚犯戴文在谋杀案发生前失踪，此时特赦囚犯琼斯在浴室被杀并遭到侵犯。以队长谢弗斯为首的狱警拉帮结派在监狱秘密威胁囚犯进行格斗以此赌博，戴文在格斗中死亡后被扔进熔炉中毁尸灭迹。谢弗斯得知罪行曝光后释放A区囚犯引发暴动，摩根和凯特皆被挟持。谢弗斯持枪自尽，特警赶来平息暴动。

数名女性手腕被绑在床上窒息而亡，她们死前均遭侵犯，BAU查到三名死者在死前曾和同一个神秘人通过电话调情。BAU侧写出凶手是名热衷于角色扮演的杀人狂，他选择迷恋情色浪漫小说的女性重演书中情节进行粗暴式性爱，并从勒死女性中获取快感。真凶派特里克因幼时目睹邻居在夫妻生活中玩过火勒死妻子而留下阴影，他侵犯保姆时被女儿亲眼目睹，之后BAU围堵抓捕了派特里克。

国会议员本杰明之妻苏菲失踪，BAU怀疑幕后者雇佣俄国黑手党绑架苏菲。记者收到绑匪索要赎金的视频，BAU推测黑手党觊觎议员的巨额竞选资金并查到绑匪突然增加赎金金额，他们在绑匪藏匿点找到苏菲的一只耳朵。议员出轨并非法持枪，但他否认绑架妻子。议员的母亲不满儿子娶了苏菲，她为给儿子争取支持率雇人绑架苏菲赢取同情。苏菲获救，议员的支持率上升后探监向母亲讨教下一步做法……

沙利文一家四口出国旅游时失踪，家庭冷血杀手时隔一年再次犯案。杀手的泄愤对象主要针对家庭中的父亲，他幼时常遭父亲虐待毒打而留下心理阴影，但杀手的美国继母和异母兄妹却幸免于难，因此他选择美国家庭作为袭击对象。BAU和合作部门判断杀手藏匿在船上，并查到患有暂时性癫狂的荷兰人蒂德维尔在15岁时趁家庭旅游之际屠杀了家人。真凶被击毙，沙利文一家四口安全获救。

三名行凶者杀人后忘记过程，他们都声称曾受到影子怪兽袭击。BAU查到真凶利用强效迷幻药令行凶者先产生最深恐惧然后无意识杀人，行凶者都曾待过同一家寄养院，没多久单身父亲比尔中药后为保护幼子自杀。行凶者曾在三四岁时对寄养院院长做出无辜指控致使其死在狱中，BAU遭受黑客攻击从而锁定真凶是院长之子皮特。霍齐孤身保护下一个受害者时中药后极力克制，BAU赶来逮捕皮特。

两名嫖客和一名妓女被枪杀，之后一名黑人遇害致使和他在一起的年迈老师心脏病发猝死。BAU侧写出真凶是名身患精神病的白人男性，同时也是暴力犯罪受害人，自居道德执行者的真凶夜间巡逻并以整肃街道为己任。真凶的母亲一年前被入室抢劫的劫匪枪杀，妄想症加重的真凶因幻想驱使而不断杀人。

Meg和Markayla被Bobby的妈妈Paige开车接走去见Bobby，却在途中遇到危险。Kate得知后紧急开始查案，寻找Meg和Markayla。开始他们很难找到有用的线索并且进行了种种猜测。与此同时，Markayla成功逃离。后来这起案件被确认为绑架案，Paige被捕，提供了案件相关信息。最终Meg被成功救出，与Kate团圆。