En 1953, un jeune vicaire fait équipe avec un inspecteur de police pour résoudre des crimes dans la ville de Grantchester, située dans le comté de Cambridgeshire en Angleterre. Petit à petit, les deux hommes se lient d'amitié, tout en s'apportant mutuellement dans le travail.

Cette série policière met en scène les enquêtes, la plupart du temps sur des crimes en série, de l'inspecteur Carol Jordan (saison 1 à 3) puis Alex Fielding (saison 4, 5 et 6) auxquelles collabore Tony Hill, psychologue clinicien et professeur universitaire, en qualité de profileur.