Sans Trace est un drame procédural au rythme effréné qui suit l'équipe des Personnes Disparues du Bureau Fédéral d'Investigation. La seule responsabilité de cette unité spéciale est de retrouver les personnes disparues en appliquant des techniques avancées de profilage psychologique pour déchiffrer les couches de la vie des victimes et retracer leur localisation dans le but de découvrir si elles ont été enlevées, assassinées, ont commis un suicide ou se sont simplement enfuies. L'équipe reconstruit une chronologie du "Jour de la Disparition" qui détaille chaque minute des 24 heures précédant la disparition, suivant une règle simple : apprendre qui est la victime pour savoir où elle se trouve. L'agent senior Jack Malone dirige cette équipe dévouée qui sait trop bien que chaque seconde compte lorsqu'une personne disparaît.