O Mindhunter gira em torno dos operadores do FBI Holden Ford e Bill Tench, ao lado da analista Wendy Carr, que trabalha na Unidade de Ciência Comportamental do FBI dentro da Divisão de Treinamento da Academia do FBI em Quantico, Virgínia. Eles se reúnem com executores seqüenciais detidos para ver como pensam, com o desejo de aplicar essas informações para compreender casos contínuos.