Seryjni mordercy zostali bohaterami popkultury, przerażają i niepokoją w mrocznych amerykańskich thrillerach, ale i niebezpiecznie fascynują, jak np. serialowy Dexter, psychopata zabijający tylko innych psychopatów. Twórcy programu „Mroczne umysły" wyszli z założenia, że sprawcami wielu, nigdy nie wyjaśnionych morderstw w USA, mogli być seryjni zabójcy. Pisarz M. William Phelps wygrzebuje przerażające zbrodnie z policyjnych kartotek i na własną rękę stara się je wyjaśnić. W czołówce programu przyznaje się, że ma poczucie misji - nie może się pogodzić z tym, że niektórzy mordercy nie zostali złapani, osądzeni i skazani. Jego krucjata ma także prywatne powody – bratowa Phelpsa zginęła w niewyjaśnionych okolicznościach.
Awanturniczy pisarz ma dwóch współpracowników – psychologa policyjnego Johna Kellego i tajemniczego „eksperta" odsiadującego wyrok za kilka morderstw, z którym kontaktuje się przez telefon. Rozmowy z nim przypominają seans spirytualistyczny – w pokoju, z którego dzwoni Phelps, światło jest przygaszone i panuje atmosfera niepokoju oraz wyczekiwania, przerywana przez gardłowy głos skazanego zabójcy, spokojnie i precyzyjnie opisujący zachowania psychopatów. Więzień pomaga, np. zrozumieć samozwańczemu śledczemu jak ktoś może być zdolny do zabicia dziecka, tłumacząc, że tacy mordercy dehumanizują swoje ofiary, nie traktują ich jak ludzi.
Phelps podążając tropem zbrodniarzy ponownie analizuje policyjne dokumenty i zebrane przed laty dowody rzeczowe, ale przeprowadza także wywiady z detektywami zaangażowanymi w nieukończone śledztwa. Zwykle dużo się od nich nie dowiaduje, za to kontakt z rodzinami ofiar najczęściej rzuca nowe światło na kryminalne zagadki. Większość spraw pochodzi z lat 70. i 80. XX wieku - serial pozwala wczuć się widzom w klimat minionych dekad poprzez filmy i telewizyjne relacje z tamtych czasów. W każdym odcinku rekonstruowane są także zbrodnie poszczególnych seryjnych morderców, pokazywane w krótkich, teledyskowych odsłonach. To część serialu dla widzów o naprawdę mocnych nerwach – obrazy są niezwykle sugestywne i budzą przerażenie.
Program zaskakuje finałowymi scenami, Phelps bowiem w mniej lub bardziej wiarygodny sposób ustala sprawców zbrodni sprzed lat, co umieszcza produkcję Discovery pomiędzy rozrywką, a telewizją interwencyjną, zmieniającą rzeczywistość. Mordercy nie zostają wprawdzie złapani, ale określa się ich tożsamość i dane osobowe. Przypisuje się zło do konkretnej, najczęściej nie żyjącej już, osoby.
