在这一季，隶属 FBI的犯罪 BAU（行为分析小组）继续辗转全国各地，为真实案例提供出色的罪犯心理侧写和犯罪行为分析。第三季末，BAU面临一个事发于 纽约的棘手案件。作案风格完全不同的不明嫌犯在街头随机枪杀行人，案发地点也不符合常规侧写……在那辆载着BAU某成员的SUV车爆炸后，第四季将如何揭开这个悬念，剩下的成员将如何拯救他们珍惜的同事，继续追查打击此次蓄意恐怖袭击的幕后凶手。在本季，严谨精干的主管Hotch （ 托马斯·吉布森 ）为了继续追查连环杀手，选择了留在BAU，而妻子 （ 梅乐迪丝·梦露 ）却因此与他离婚并带走了六岁的儿子；资深高级探员Rossi （ 乔·曼特纳 ）渐渐习惯BAU的新模式，融入了这个团队；自信幽默的Morgan （ 谢玛·摩尔 ）打击罪犯时决不手软，在组里依旧是活跃气氛的调节剂；Reid （ 马修·格雷·古柏勒 ）几经考验，终于渐渐走出毒瘾的阴影；负责公关的JJ （ A.J.库克 ）也开始学习掌握侧写知识，并一直低调地与警探William （ 乔什·斯图沃特 ）维系着“异地恋”，还怀上了孩子，正面临工作的新调整；入组一年的Emily （ 帕姬·布鲁斯特 ）作风硬朗却亲和力十足，完全得到大家的认可；技术分析员Garcia （ 克里斯汀·范奈丝 ）是BAU不可或缺的活跃元素和技术支持，在鬼门关前走了一遭的她在康复后收获了爱情。