Catherine Miller, l'un des fleurons de la Brigade Criminelle a remonté la piste d'un tueur en série qui sévit dans Paris et égorge des jeunes filles après les avoir violées. Malgré son assurance face à l'avancée considérable des recherches, la femme flic est, elle aussi, victime du criminel qui lui fait subir le même sort. Ce dernier, contraint de prendre la fuite, jure de retrouver Catherine. Celle-ci, décidée à ne rien dire de ce qu'elle a vécu, s'estime désormais la mieux placée pour l'arrêter. Par le biais d'une bande sonore, Martial, le supérieur hiérarchique de Catherine, apprend la vérité et décide de dessaisir la jeune femme de l'enquête pour la remplacer par un policier d'un nouveau genre. Ancienne psychiatre, initiée aux méthodes du FBI, le commandant Lauren Valmont bénéficie d'une personnalité fascinante et énigmatique, qui ne plait pas à tout le monde. D'aucuns pensent que celle-ci a obtenu ce poste grâce à ses relations privilégiées avec Martial.

Le service de police est de nouveau en émoi en découvrant le cadavre d'une jeune femme assassinée dans une mise en scène macabre. Outrageusement maquillée et lacérée de coups, elle semble être la nouvelle victime du tueur en série, dit de la rive droite, jamais appréhendé. A l'époque, les meurtres avaient été attribués au supérieur hiérarchique de Catherine, Mathieu Fontaine, qui s'était suicidé peu après. Catherine n'a jamais cru à sa culpabilité et, avec Lauren, elle espère enfin connaître la vérité. Lauren oscille entre deux hypothèses : soit le véritable tueur en série est de retour, soit il s'agit d'un imitateur ?

Thomas Favart a passé dix ans de sa vie en prison, dix ans pour le meurtre d'une prostituée, dix ans pendant lesquels il a écrit sur ses conditions de détention et celle de ses codétenus. Il s'est fait connaître et apprécier des médias qui voient en lui un modèle de réhabilitation. Mais Lauren ne partage pas cet enthousiasme. En étudiant la signature et le mode opératoire du meurtre pour lequel Favart a été condamné, elle comprend qu'il s'agit d'un tueur en série et qu'il va récidiver dès sa sortie de prison. Mais son avis en tant qu'experte n'est pas écouté et Favart est relâché pour bonne conduite. Les pronostics de Lauren ne tardent pas à se réaliser. Le lendemain de la libération de favart, une prostituée est assassinée. La jeune femme est persuadée que l'auteur du meurtre est favart, mais aucun indice, aucune preuve, ne viennent confirmer sa thèse...

Lauren et Claire enquêtent sur la disparition d'une fillette, Elisa, enlevée à la sortie de l'école. Il s'agit de la troisième disparition. Le corps de l'enfant sera retrouvé dans un terrain vague. Un premier suspect émerge rapidement de l'enquête, Nicolas Legendre, dénoncé par sa propre mère. Directeur-adjoint de l'école d'Elisa, cet ancien instituteur aurait, par le passé, pratiqué des attouchements sur des enfants. Le suspect idéal... d'autant plus qu'il tente d'échapper aux poursuites de la police. Cependant, pour Lauren, Nicolas Legendre n'est pas doté du profil psychologique d'un tueur. Lorsque la petite Sandrine disparaît à son tour, les soupçons de Lauren se portent progressivement sur le beau-père de l'enfant.