Mindhunter gira alrededor de los operadores del FBI Holden Ford y Bill Tench, junto con la analista Wendy Carr, que trabaja en la Unidad de Ciencias del Comportamiento del FBI dentro de la División de Capacitación en la Academia del FBI en Quantico, Virginia. Se encuentran con verdugos secuenciales detenidos para ver cómo piensan, con el deseo de aplicar esta información para comprender casos continuos.