Catherine Chandler, brillante enquêteuse des homicides, est hantée par son passé; témoin de l'assassinat de sa mère alors qu'elle était adolescente, elle échappe à la mort grâce à d'une créature étrange, mi-homme, mi-animal. Lors d'une enquête, des empreintes retrouvées sur les lieux du crime mènent au docteur Vincent Keller, un soldat tué en Afghanistan. Catherine tente alors de trouver pourquoi ses empreintes se sont retrouvées sur les vêtements de la victime.

Cat enquête sur le meurtre d'une danseuse étoile tombée mystérieusement du toit de l'édifice où elle s'entraînait. Vincent sent que la doublure de la jeune fille cache des informations concernant l'assassinat de sa collègue. Cat et Tess découvrent alors que la victime a tenté de porter plainte pour agression. Puis, Cat tente de convaincre Vincent de pousser l'enquête sur le projet Murfield, mais celui-ci refuse. Elle décide alors de mener tout de même ses propres recherches, mais son ordinateur s'éteint subitement, infecté par un étrange virus...

Cat et Tess enquêtent sur l'homicide d'un juge de l'immigration. Iris, un immigrant bosniaque, est arrêté en lien avec l'affaire, mais Vincent insiste sur le fait qu'il est innocent. Faisant confiance à l'instinct de ce dernier, elle travaille en coulisse afin de découvrir la vérité.

Vincent ranime un jeune homme de 19 ans qui a été laissé pour mort dans une benne à ordures, et le conduit d'urgence à l'hôpital. Les examens médicaux révèlent qu'il a déjà eu plusieurs os de cassés, ce qui intrigue Catherine qui questionne le père du jeune homme. Ce dernier est inquiet que le passé de son fils, qui inclut des histoires de bagarres et de jeu, ait mené ce dernier à côtoyer les mauvaises personnes...

Vincent est filmé par la caméra de surveillance d'un magasin, alors qu'il tentait d'empêcher un vol. Catherine lui rappelle d'être extrêmement prudent lorsque sa photo apparaît dans le journal. Puis, les deux policières enquêtent sur la disparition d'une femme appelée Amy, disparue après que son fiancé l'ait surprise à annoncer leur mariage dans le journal du matin.

Après avoir trouvé un indice menant au coupable du meurtre d'un étudiant, Evan est enlevé. Vincent aide Cat à retrouver Evan, mais il se transforme en bête et devient alors incontrôlable.

Après que Vincent lui ait fait faux bond pour un souper, Catherine se demande si la raison de son absence se retrouve dans le fait qu'elle a embrassé Evan. Elle se retrouve ensuite plongée dans une enquête qui gravite autour du monde artistique de SoHo.

J.T. injecte à Vincent des substances qui le font sombrer dans un état second. Pendant ces instants, il se voit en Afghanistan alors qu'il reçoit les premières injections lui ayant causé sa condition. De plus, il reconnaît le médecin qui lui a administré ces produits.

Lorsque le père de Catherine se marie, la future mariée et les demoiselles d'honneur tentent de trouver un cavalier à Catherine. Inconfortable, cette dernière admet qu'elle a quelqu'un dans sa vie et confie à Vincent qu'elle aimerait qu'il l'accompagne au mariage. À la réception, Catherine fait part à Vincent d'une découverte étonnante, mais il réagit de façon inatendue.

Vincent parvient avec peine à s'échapper de l'hôpital où Catherine est hospitalisée, après avoir été surpris par son ex- fiancée, Alex, qui l'a reconnu de loin. Il doit alors faire face aux répercussions causées par son passé. Alors qu'elle est à l'hôpital, Catherine est forcée de faire face à ses sentiments pour Vincent. Puis, J.T. reçoit la visite-surprise d'un homme qui le questionne sur un article qu'il a publié, il y a huit ans, à propos l'ADN hybride.

Vincent est torturé entre ses nouveaux sentiments pour Catherine et ses souvenirs avec Alex. J.T. apprend qu'Evan planifie de proposer à son patron de former une unité afin de traquer la "bête", et doit trouver une façon de l'arrêter. Pendant ce temps, Tess enquête sur la mort mystérieuse de la femme d'un millionnaire. Quant à Catherine, elle doit demeurer en convalescence afin de récupérer de ses blessures.

Malgré ses efforts pour garder ses distances avec Vincent, Catherine risque tout pour s'assurer qu'il soit en sécurité. Catherine suspecte que Muirfield sache où il se trouve et, malgré le fait qu'elle désire demeurer hors de cette affaire, elle est forcée d'interrompre la petite escapade romantique d'Alex et Vincent afin de leur sauver la vie. Pendant ce temps, Evan trouve un micro au laboratoire et les doutes qu'il avait par rapport à J.T. s'estompent.

Catherine et Vincent ne sont pas certains de pouvoir faire confiance à Alex concernant la vérité sur le passé de Vincent. Evan réalise que Claire, la femme qu'il fréquente, lui cache quelque chose. Heather fait la rencontre de Joe, le jeune frère de Darius, et Vincent tente de regagner le coeur de Catherine.

Après que le dîner où Catherine présentait Vincent à sa soeur ait mal tourné, Heather met Tess à contribution afin d'intervenir auprès de Catherine. Evan reçoit une proposition intéressante qui pourrait changer le cours de l'enquête concernant la créature hybride. Lors d'une soirée rendant hommage à Joe, Heather disparaît et Vincent est forcé de prendre une décision difficile afin de lui sauver la vie.

L'assistant du procureur arrive au poste, soupçonnant que les cas impliquant le Justicier aient été mal gérés. Il désire avoir des réponses. Catherine est déterminée à protéger Vincent peu importe le prix, ce qui implique de retracer un témoin et de le menacer à un bal masqué. Plus tard, Vincent s'inquiète de perdre le contrôle s'il se retrouve dans l'intimité avec Catherine.

Après avoir fait passer leur relation à un autre niveau, Catherine et Vincent sont forcés de confronter la réalité lorsque quelqu'un semble vouloir inculper le "Justicier" pour un meurtre qu'il n'a pas commis. Evan trouve des preuves qui lui confirment que Catherine en sait plus que ce qu'elle dit concernant la "bête". Comme Muirfield et la police sont maintenant très près de coincer Vincent, Catherine et J.T. trouvent une solution extrême. Puis, en suivant une piste, Tess tombe sur quelque chose qui changera à jamais sa relation avec Catherine.

Catherine est forcée de révéler les choses qu'elle a cachées à Tess pour sauver leur relation et protéger Vincent. Gabe soupçonne tout le monde du département de police, et Evan est témoin de quelque chose qui changera à jamais l'opinion qu'il se fait d'elle. Ce dernier est maintenant plus que jamais déterminé à retracer la "bête".

Evan confesse son amour à Catherine et admet qu'il a informé Muirfield de l'emplacement où se trouve Vincent. Gabe est persuadé qu'il y a une taupe au poste et que ce dernière est la cause de la disparition de la milice privée qu'il avait engagée. De son côté, Catherine tente de secourir Vincent de mains ennemies.

Catherine se sent coupable pour la mort d'Evan, et ce, malgré les arguments de Vincent. Puis, un homme que Catherine ne connaît pas arrive au poste criblé de balles et lui révèle, avant son dernier souffle, qu'il ne lui reste plus beaucoup de temps. Elle décide donc de pousser encore plus loin son enquête afin de démanteler Muirfield et ainsi protéger la vie de Vincent.

Le jour de l'anniversaire de la mort de Vanessa, la mère de Catherine, cette dernière rencontre Gabe sur sa tombe. Il lui apprend que Vanessa a été son médecin lorsqu'il était petit. Catherine invite alors Gabe à la commémoration organisée par sa famille. Vincent est fou de rage... et de jalousie.

Gabe est sous surveillance policière suite à la menace de mort qui pèse sur lui. Puis, il tente de savoir qui est l'homme qui accompagne Catherine et désire le rencontrer. Catherine apprend qu'il a, lui aussi, un ADN hybride et qu'un échantillon de sang de Vincent pourrait l'aider à mener une vie normale. Mais les choses se compliquent...

Comme le médicament qu'a pris Vincent fait encore effet, il décide d'emmener Catherine pour une sortie en amoureux. Gabe, de son côté, désire piéger Vincent pour tenter de sauver sa vie. Aussi, le père de Catherine est victime d'un accident alors qu'il est en route pour rencontrer cette dernière. Dernier épisode de la saison.

Vincent a été enlevé trois mois auparavant et Catherine est toujours à sa recherche. Obstinée, la jeune détective réussit à le retrouver avec l'aide de JT. Aussi, Gabe occupe désormais le poste de Joe. Il essaie de convaincre Catherine qu'il n'est plus une bête dangereuse.

Alors qu'elle tente d'en découvrir davantage sur la mission de Vincent, Catherine est kidnappée par celui-ci. Sa forte attirance envers elle le détourne quelque peu de ses objectifs premiers. Pendant ce temps, Tess, J.T. et Gabe s'unissent pour libérer Catherine.

Dans un jeu habile de chat et de souris, Cat et Vincent traquent une mystérieuse bête, tout en gardant secrètes leurs propres intentions l'un envers l'autre. Heather a une information importante à transmettre à Catherine. Puis, Tess interroge Gabe sur ses réelles intentions pour aider Cat.

Après avoir été écarté par Catherine de la chasse à la bête, Gabe se tourne vers Vincent pour intervenir. Ce dernier prend les choses en main, mais réalise que la bête a un avantage sur lui. L'aide de Cat sera requise, tout comme l'assistance d'une personne qui fait rejaillir de vieilles blessures issues du passé de Vincent.

Les retrouvailles au lycée de Cat ressassent le passé et font resurgir plus de souvenirs qu'elle n'aurait pu imaginer. Pendant ce temps, Vincent va à la rencontre d'un ancien ami militaire qui garde un dangereux secret.

Cat interroge son père biologique sur le véritable rôle qu'il a joué dans sa vie pendant que Vincent tente de neutraliser une bête puissante. Ce faisant, il sauve Tori, une jeune femme en détresse qui est peut-être la clé pour compléter sa mission.

Cat invite Vincent à célébrer l'Action de grâces chez son père, espérant obtenir des informations sur les missions de Vincent. L'arrivée impromptue de Gabe et de Tori donne une tout autre tournure à la réunion de famille.

Vincent et Cat ont des opinions opposées au sujet de l'agent Reynolds. Vincent se demande s'il n'est pas plus bête qu'humain. Cat prend une décision qui va détruire à jamais sa relation avec Vincent.

Pour protéger Vincent, Cat décide d'aider Tori quand sa vie est menacée. L'entêtement de Vincent à intervenir change sa vie de façon permanente en plus de favoriser le rapprochement entre Gabe et Cat.

Sur les ondes de la télé nationale, Vincent révèle qu'il est toujours en vie. De son côté, Cat devient agente d'infiltration pour un dossier de Dana Landon. Lors d'une intervention, elle tombe nez à nez avec Vincent, qui est toujours à la recherche de réponses sur ses origines bestiales.

Un groupe de criminels cherchant à dérober un précieux collier kidnappe Tori, Cat et Tess. Vincent est leur seul espoir, mais pour les sauver, il doit révéler sa véritable identité aux ravisseurs.

Cat et Vincent doivent agir ensemble pour sauver J.T. d'un grand danger. L'intervention de Tori aura des conséquences fatales. Un étranger connu de Dana est aussi libéré avec J.T. Il pourrait avoir des informations sur le passé de Vincent.

Pour retrouver Sam, Vincent et Cat doivent travailler ensemble à nouveau. En ce jour de la Saint-Valentin, Cat se demande si elle veut rester avec Gabe.

Lorsque des connaissances de Gabe sont portées disparues, Cat et Vincent partent à leur recherche. Ceci ramène Vincent à l'hôpital où il était médecin résident, lui permettant de voir ce qu'aurait pu être sa vie.

Cat se sent tiraillée entre son amoureux et son ex. En tentant de sauver la plus récente victime de Sam, Vincent et Cat se retrouvent dans une situation compromettante.

Dans l'espoir d'empêcher Sam de détruire un groupe de citoyens, Cat et Vincent sont contraints de revisiter une ancienne destination romantique. Ils réalisent alors à quel point ils tiennent l'un à l'autre.

Vincent est arrêté pour meurtre. Toute l'équipe travaille alors d'arrache-pied pour laver son nom. Lorsqu'ils découvrent qui a trahi Vincent, ils réalisent qu'ils doivent affronter un ennemi de taille.

Une chasse à l'homme est déclenchée dans toute la ville pour retrouver Vincent. Cat et Vincent découvrent un allié improbable quand le FBI les approche pour résoudre un dossier important.

Heather, la soeur de Catherine, débarque pour une visite-surprise à un très mauvais moment. Gabe suspend Cat et Tess pour forcer Vincent à sortir de sa cachette.

L'agent Knox offre la chance à Vincent et à Cat de changer leurs identités afin qu'ils puissent mener une vie normale. Toutefois, des forces hors de leur contrôle conspirent à les exposer et à les éloigner du répit tant recherché.

Prêt à tout pour ravoir Cat, Gabe tente de la charmer lors d'une sortie romantique. Cependant, Cat a son propre plan et sa motivation est de sauver Vincent, tout en essayant d'organiser une fête pour sa soeur Heather.

Cat cherche désespérément un moyen de contrecarrer Gabe. Elle trouve ses réponses dans un endroit inattendu : le journal de ses ancêtres. Malheureusement, elle craint que la seule manière de stopper Gabe soit de tuer Vincent.

Plusieurs semaines se sont écoulées depuis la défaite de Gabe. Cat et Vincent sont enfin en mesure de commencer une nouvelle étape plus normale de leur vie. Malheureusement, l'accalmie est de courte durée lorsque deux agents du FBI tentent de les recruter. Premier épisode de la saison.

Vincent déménage chez Cat, ce qui les oblige à répondre rapidement aux changements dans leur relation. JT tente d'impressionner les frères de Tess et découvre qu'il peut y avoir des effets secondaires à la médecine reçue par l'agent Thomas.

Deux agents mariés du FBI prennent le relais sur une enquête. La vision de ce couple fait espérer à Cat et Vincent qu'ils seront ainsi plus tard. Ils craignent néanmoins que les horaires exigeants mettent en péril leur relation.

Cat et Vincent font maintenant une thérapie de couple. Cat plonge dans son travail et suspecte un receveur de greffe d'être impliqué dans de mystérieuses expériences sur des gens innocents.

Lorsque Cat est jumelée à un nouveau partenaire par Tess, elle commence à soupçonner que Bob et Carol ont refait surface pour mieux la séparer de Vincent. Pendant ce temps, JT découvre que sa capacité de guérison a un terrible prix.

JT prépare un enterrement de vie de garçon pour Vincent, et la famille de Cat prépare un enterrement de vie de fille pour elle. Malheureusement, les soirées sont interrompues par un mystérieux tireur d'élite qui tente de mettre un terme à l'enquête de Cat.

Quand un assassin inatteignable réussit à traquer le couple, Cat et Vincent tentent de l'attirer hors de la ville pour protéger leurs proches. Pendant ce temps, fatigué d'être sous la protection de la police, JT demande à Tess de l'aider à faire diversion. De son côté, Heather essaie de se concentrer sur son nouvel emploi.

Le mariage est enfin arrivé. À l'église, Cat est heureuse de marcher vers Vincent, mais craint tout de même que quelque chose ruine le grand jour. Vincent, JT et Tess sont déterminés à faire tout ce qu'ils peuvent pour garder Cat concentrée sur la cérémonie.

Après qu'une force terrible ait annulé le mariage de Cat et Vincent, tout le monde se regroupe pour rappeler à Cat son plus grand but.

Lorsque Cat et Vincent ont la mission de capturer Liam, ils trouvent des informations sur un patient X qu'ils pourraient être en mesure d'utiliser pour le retrouver. Pendant ce temps, JT et Tessa travaillent pour confirmer que JT n'a plus de sérum en lui.

Vincent accepte d'aider Liam dans une mission. Cat découvre quelque chose sur l'histoire de la famille de Liam et doit avertir Vincent avant qu'il ne soit trop tard.

L'histoire choquante de Liam donne à Cat l'envie de fouiller plus profondément dans la famille des Ellingsworth. Elle en apprend plus sur leur passé tragique. Pendant ce temps, JT a un plan qui implique malheureusement Liam.

Cat et Vincent sont forcés de travailler d'une manière qu'ils n'ont encore jamais expérimentée afin de vaincre leur ennemi, Liam. Ce dernier fera tout ce qu'il peut pour dépeindre Vincent comme un monstre afin de détruire leur amour. Dernier épisode de la saison.

Vincent et Cat réalisent qu'ils doivent se cacher puisque quelqu'un tente de tuer Vincent. Celui-ci se demande si Cat ne serait pas mieux sans lui et entrevoit ce que sa vie aurait pu être.

Vincent et Cat découvrent que quelqu'un d'autre en veut à Vincent, ce qui rapproche le groupe à plusieurs égards. Cat et Vincent sont pris aux côtés opposés de la loi, ce qui met leur relation en danger.

Alors que Vincent se cache et que l'emploi de Cat est en jeu, ils doivent trouver un moyen de faire tomber les bêtes. Vincent tente d'infiltrer une armée privée et Cat se démène pour obtenir de l'information en espérant que personne ne découvre ses motifs cachés.

Vincent agit sous couverture avec une agente sexy, qui s'avère être une tueuse. Il doit alors jouer sur deux tableaux, alors que Cat doit convaincre son employeur qu'elle peut toujours être digne de confiance.

Vincent et Cat tentent de retrouver une vie normale malgré les menaces omniprésentes. Tess prend un très gros risque en protégeant Vincent d'un journaliste trop curieux.

Afin d'éviter de voir son identité dévoilée, Vincent est forcé de se soumettre à une batterie de tests orchestrée par un acheteur mystérieux. Cat, J.T. et Heather travaillent pour exonérer Vincent.

Alors que Vincent et Cat découvrent qu'ils ont perdu le contrôle sur leur secret, ils admettent finalement qu'il est peut-être temps de fuir. Vincent réalise qu'il doit affronter son passé, et Cat est inquiète à propos de tout ce qu'ils ont à perdre.

Cat et Vincent font face à un dur échec quand Vincent est interrogé secrètement à propos d'une attaque imminente, ce qui l'amène à son point de rupture.

Vincent et Cat sont prêts à faire l'ultime sacrifice pour stopper une attaque et sauver leurs amis et le monde une fois pour toutes. Finale de la série.