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Le Département des sciences du comportement regroupe les meilleurs profilers du FBI. Ces enquêteurs étudient les esprits torturés des tueurs les plus dangereux des États-Unis afin de les arrêter au plus vite. Chaque membre de cette unité a sa spécialité (délits sexuels, crimes obsessionnels, pédophilie…), et leurs hypothèses permettent de rassembler les différentes pièces du puzzle afin de résoudre l’enquête.
Emily Prentiss arrive à l’Unité d’Analyse des Comportements Criminels pour remplacer Elle Greenaway. Mais son arrivée est très mal vue par ses nouveaux coéquipiers. Emily, qui a des parents puissants, va devoir prouver qu’elle est à la hauteur de la tâche à accomplir, et qu’elle n’est pas là par simple népotisme. Ensemble, ils vont mettre leurs différends de côté pour enquêter sur plusieurs tueurs série.
Après l’assassinat de sa petite amie, Gideon, le meilleur profileur de l’Unité d’Analyse des Comportements Criminels quitte son poste, et est remplacé par David Rossi, un agent à la retraite. Chaque membre de l'équipe devra affronter les conséquences du départ de Gideon, tout en travaillant sur de nombreuses affaires criminelles.
Alors que des terroristes font exploser un véhicule transportant Hotch, ce dernier pourrait être touché par d'importants problèmes d'audition. De son côté, Reid est hanté par son passé lors d’une enquête sur le meurtre d’un jeune garçon.
L’agent Prentiss s'inquiète de l'absence d’Hotchner, et lance des recherches avec l’aide de Garcia. Même si Hotchner a été gravement blessé, il est en vie. Mais le Reaper n’en a pas fini avec lui. Toute l'équipe va devoir faire son possible pour aider Hotchner et sauver sa famille avant qu'il ne soit trop tard.
Le département des sciences et du comportement est toujours à la recherche du Prince des Ténèbres. Pendant ce temps, Rossi est confronté à son passé alors qu’il travaille sur une affaire qu’il n’a pas pu résoudre il y a trente ans. De son côté, Garcia révèle une partie de sa vie personnelle afin d’aider à identifier un suspect et JJ décide de quitter l'équipe après avoir obtenu une nouvelle offre d'emploi.
Alors que les membres du département des sciences et du comportement continuent de traquer les tueurs en série, Rossi renoue avec son ex-femme. L’agent Prentiss, quant à elle, se demande si elle doit continuer à travailler, et JJ planifie son mariage.
Le département des sciences et du comportement accueille Alex Blake, la nouvelle experte en linguistique. Elle est immédiatement mise à contribution lorsque l’équipe se rend au Texas pour rechercher un tueur en série connu sous le nom de "The Silencer". Pendant ce temps, Rossi renoue avec une personne de son passé et Reid se rapproche d’une mystérieuse femme. De son côté, Morgan retourne dans le quartier de son enfance à la recherche d’un suspect, et Hotch apprend que son frère Sean pourrait être impliqué dans la mort de plusieurs personnes. Alors qu’un individu commence à reproduire les crimes résolus par les profileurs, chaque membre de l’équipe est en danger.
Les profileurs devront dépasser une fois de plus leurs limites afin de résoudre les affaires les plus graves et les plus violentes du FBI. Tandis que l’unité fait la connaissance de son nouveau chef, Mateo Cruz, sans savoir que ce dernier a déjà travaillé avec J.J, Hotch souffre encore terriblement de l’attaque du Reaper et est admis à l’hôpital à cause de ses blessures. De son côté, Rossi est à la recherche de son ancien Sergent porté disparu, pendant que Blake retrouve son père et son frère, qui l’aident à enquêter sur des homicides à Kansas City. Garcia, quant à elle, renoue avec un ancien amour de jeunesse et J.J garde un secret qui pourrait la mettre en danger.
Après le départ de Blake, Kate Callahan, ancienne agent d'infiltration du FBI dont les exploits passés lui ont permis de travailler avec les meilleurs, met ses talents de spécialiste des crimes de mœurs au service du département des sciences du comportement . Mais sera-t-elle prête à faire face aux horreurs qui l'attendent ?
Confrontés à un réseau de tueurs à gages égorgeurs, les agents spéciaux Aaron Hotchner, David Rossi, Derek Morgan, Jennifer Jareau, Spencer Reid, l’analyste Penelope Garcia, et la psychologue judiciaire Tara Lewis, la nouvelle membre de l’équipe, plongent dans les profondeurs d’une organisation des plus sombres, et mettent leur vie en péril comme jamais. Tout en continuant de neutraliser d’autres tueurs en série, l’équipe n’a pas le temps de lever le pied et paie le prix de conséquences inévitables.
L’arrivée de Luke Alvez, Emily Prentiss qui revient de Londres en tant que nouveau chef ou encore la venue de Stephen Walker, sont autant d’imprévus qui menacent l’équilibre de l’équipe. Cette nouvelle équipe doit apprendre à travailler main dans la main afin d’arrêter les tueurs, les génies du crime et tous les autres coupables qui les attendent.
Les profileurs tentent de se remettre de l’attaque coordonnée par M. Scratch et des pertes tragiques. Mais le crime ne s'arrête pas là pour autant et toute l'équipe se remet au travail pour résoudre plusieurs affaires criminelles. Alors qu’ils tentent chacun de reprendre le cours de leur vie, Matt Simmons aide l'équipe à sauver l'un des siens. De son côté, le Dr Reid, qui s'efforce de se réintégrer au sein de l'équipe après son séjour en prison, prend en charge certaines de des affaires les plus tordues.
Garcia et Reid ont été kidnappés par le mystérieux culte des "Believers". Commence alors une course contre la montre pour les sauver, et toute l’équipe du département des sciences et du comportement est plus que jamais mobilisée.
Obsédé par "Le caméléon", alias Everett Lynch, le tueur en série qui a failli le tuer, puis a disparu, Rossi, aidé de toute l'équipe de profilers du département des sciences du comportement du FBI, va se lancer dans une traque sans répit, bien décidé à arrêter une bonne fois pour toutes son ennemi juré. Une enquête qui mènera les héros vers une ultime confrontation de tous les dangers, tandis que chacun, en parallèle, devra faire des choix d'avenir importants.
L'équipe d'élite du FBI, composée de profileurs criminels, est confrontée à sa plus grande menace : un UnSub qui a utilisé la pandémie pour créer un réseau d'autres tueurs en série. Alors que le monde s'ouvre à nouveau et que le réseau devient opérationnel, l'équipe doit les traquer, un meurtre à la fois.
La saison 2 d'Evolution reprend alors que l'équipe d'élite de profileurs du FBI enquête sur le mystère mortel de Gold Star. Alors que la conspiration se dévoile, l'unité d'analyse comportementale est confrontée à une complication inattendue lorsque le tueur en série Elias Voit négocie un accord qui le transfère en détention fédérale dans le propre jardin de l'unité d'analyse comportementale. L'équipe est confrontée à la plus grande menace qu'elle ait jamais connue et ne peut sortir indemne des conséquences qui l'accablent.
La nouvelle saison reprend six mois après que des codétenus ont attaqué le célèbre tueur de Sicarius, Elias Voit, conduisant ses adeptes agités sur le dark web à commencer à faire des ravages dans tout le pays. Afin d'empêcher ce groupe néfaste de tuer d'autres innocents, le BAU est contraint de travailler aux côtés d'un Voit de plus en plus imprévisible, qui a bien sûr ses propres objectifs.