Une équipe de flics de la brigade criminelle de Paris mène l'enquête au 36, quai des Orfèvres. À la tête du groupe, le commandant Françoise Galliot, une femme autoritaire d'apparence très froide mais qui est en réalité fragile. Sous ses ordres, le capitaine Jean-Louis Scandella, son second de groupe et un de ses amis intimes, le commandant Michel Lemarchand, procédurier du groupe Galliot, le capitaine Paul Moreau, meilleur ami de Scandella, le lieutenant Alexandre Siskowski, le plus jeune parmi les hommes et aussi le plus sensible, et le lieutenant Caroline Tessier, jeune femme issue d'un milieu aristocratique et nouvelle recrue. Au cours des saisons, l'équipe de base va considérablement changer. En effet, Caroline Tessier se fera assassiner alors qu'elle avait commencé une relation amoureuse avec Scandella. C'est le lieutenant Fabienne Berger qui la remplacera. Puis Galliot décidera de se faire muter à la direction centrale pour pouvoir s'occuper plus de son neveu et filleul ainsi que de son bébé qui doit naître prochainement. Pour la remplacer : le commandant Hélène Vallon, amie de longue date de Scandella avec qui elle va entretenir une liaison par la suite, mais au moment où ils devaient s'installer ensemble, Vallon est promue commissaire à Lyon. Dans le même temps, Paulo partira à Bordeaux. Mais un peu plus tôt, Berger est remplacée par Fred qui elle-même est remplacée par Florence Bailly. D'autres personnages viendront combler les rangs de la Crim' comme Nina Lefèvre, Anna Louviers ou encore Jeanne Roussel.