Fox Mulder y Dana Scully son dos investigadores del FBI que investigan casos sin resolución ni explicación, ya sea por razones paranormales (espíritus, criaturas extrañas, aliens...) ya porque el gobierno se ha encargado de ocultar todo tipo de pruebas. Cuando Mulder tenía doce años, su hermana pequeña fue secuestrada por unos desconocidos, aunque él cree que, en realidad, fue abducida por extraterrestres. Tras acabar sus estudios en la universidad de Oxford, ingresó en la Academia de Quantico, donde se ganó el apodo de "siniestro".

Rick Castle es uno de los autores de crímenes más exitosos del mundo. Pero cuando su estilo de vida de estrella de rock no es suficiente, este chico malo busca nuevos problemas y lo encuentra trabajando con la inteligente y bella detective Kate Beckett. Inspirado por su historial profesional e intrigado por su personalidad abotonada, Castle ha encontrado el modelo para su nuevo y audaz personaje, le guste o no. Ahora con el permiso del alcalde, Castle está ayudando a resolver el crimen con su propio giro.

Los diputados del Departamento del Sheriff de Reno continúan en pleno cumplimiento de su deber y están dedicados a hacer lo necesario para garantizar la seguridad de la ciudad. Estos valientes oficiales están comprometidos en proteger y servir a la comunidad de Reno, trabajando incansablemente para mantener el orden y la tranquilidad en la ciudad.

El Laboratorio del CSI de la Policía de Miami afronta cada investigación desde el análisis forense de la escena del crimen, combinando el uso de métodos científicos con el trabajo policial. Integrado por un equipo altamente calificado dirigido por el Teniente Horatio Caine,(David Caruso) conocido como "H" o "con H de Honesty" como Supervisor del turno de día, tiene entre sus principales componentes a Calleigh Duquesne, una experta en balística, Eric Delko, investigador experto en el análisis de fibras, Ryan Wolfe, Natalia Boa Vista y Walter Simmons. Junto a ellos, también trabaja el detective de homicidios de la Policía, Frank Tripp. La serie refleja también la compleja situación de la ciudad de Miami, combinando los casos de investigación policial con los derivados de la presencia de diversas bandas de procedencia extranjera.