A quinta temporada de Criminal Minds estreou na CBS em 23 de setembro de 2009 e terminou em 26 de maio de 2010. O episódio 18 foi um episódio piloto para a série spin-off Criminal Minds: Suspect Behavior.

Elenco Principal Joe Mantegna como Agente Especial de Supervisão David Rossi (Agente Sênior da BAU); Paget Brewster como Agente Especial Supervisora ​​Emily Prentiss (Agente BAU); Shemar Moore como Agente Especial de Supervisão Derek Morgan (Agente da BAU/Chefe da Unidade de Atuação); Matthew Gray Gubler como Agente Especial de Supervisão Dr. Spencer Reid (Agente BAU); A. J. Cook como Agente Especial de Supervisão Jennifer "JJ" Jareau (Ligação de Comunicações da BAU); Kirsten Vangsness como Agente Especial Penelope Garcia (Analista Técnica BAU); Thomas Gibson como Agente Especial de Supervisão Aaron "Hotch" Hotchner (Chefe/Agente da Unidade BAU).

Estrelas convidadas especiais Forest Whitaker como Agente Especial de Supervisão Sam Cooper (Líder da Equipe BAU Red Cell); Michael Kelly como agente especial supervisor Jonathan "Prophet" Simms; Matt Ryan como agente especial supervisor Mick Rawson; Beau Garrett como agente especial supervisora ​​Gina LaSalle.

Recorrente Jayne Atkinson como Agente Especial de Supervisão Erin Strauss (Chefe da Seção BAU); Cade Owens como Jack Hotchner; Nicholas Brendon como Kevin Lynch; Meredith Monroe como Haley Hotchner; Josh Stewart como William "Will" LaMontagne Jr.; Mekhai Andersen como Henry LaMontagne;

Convidado David Eigenberg como agente especial do FBI Russell Goldman (episódio 14).

Estrelas convidadas

Na estréia da temporada "Nameless, Faceless", DB Sweeney co-estrelou como Sam Kassmeyer, um marechal dos EUA que é designado para proteger a família de Aaron Hotchner até que George Foyet seja pego. Christopher Cousins ​​co-estrelou como Dr. Tom Barton, um cirurgião de trauma cujo filho é alvo do pai de um adolescente que Barton tentou salvar. No episódio "Haunted", Sean Patrick Flanery co-estrelou como Darren Call, um assassino que nunca esqueceu o dia em que a última vítima de seu pai escapou. Glenn Morshower co-estrelou como tenente Kevin Mitchell, que lidera a investigação do tiroteio. Michael Bowen co-estrelou como Tommy Phillips, o único sobrevivente do pai de Darren, Bill Jarvis, também conhecido como "The Hollow Creek Killer", interpretado por Don Creech. No episódio "Reckoner", Lawrence Pressman co-estrelou como Boyd Schuller, um juiz da corte com doença terminal que contrata Tony Mecacci para cometer uma série de assassinatos de vigilantes.

No episódio "Hopeless", Clayne Crawford e Blake Shields co-estrelaram como C. Vincent e JR Baker, uma gangue de assassinos de emoção conhecida como "Turner's Group". Wade Williams co-estrelou como Detetive Andrews, que lidera a investigação dos assassinatos. No episódio "Cradle to Grave", Mae Whitman e Hallee Hirsh co-estrelaram como Julie e Carol, duas mulheres que são sequestradas por um casal, que é incapaz de ter filhos devido à morte da esposa de câncer de mama. No episódio "The Performer", Gavin Rossdale co-estrelou como Paul "Dante" Davies, um famoso músico de rock que é suspeito de assassinar vários de seus fãs. co-estrelou como empresário de Paul, Ray Campion, que é responsável pelos assassinatos, assim como sua cúmplice, Gina King, interpretada por Inbar Lavi. No episódio "Outfoxed", Neal Jones reprisa como Karl Arnold, também conhecido como "The Fox", onde é entrevistado por Hotch e Prentiss, que estão investigando alguém que está copiando os assassinatos de Arnold.

No episódio "The Slave of Duty", Wes Brown co-estrelou como Joe Belser, também conhecido como "The Nashville Stalker", um serial killer misógino e Khary Payton co-estrelou como o detetive Landon Kaminski, que lidera a investigação dos assassinatos. No episódio "Retaliação", Lee Tergesen co-estrelou como Dale Schrader, um serial killer que escapa da custódia da polícia e sequestra a família de seu ex-cúmplice. No episódio "The Uncanny Valley", Jonathan Frakes co-estrelou como Dr. Arthur Malcolm, um pedófilo que molestou sua filha, Samantha, e deu suas bonecas de porcelana para outra garota. Rosalie Ward co-estrelou como Bethany Wallace, uma mulher que é sequestrada por Samantha Malcolm. No episódio "John" Pyper-Ferguson co-estrelou como Wilson Summers, um pai que criou um jogo viral na internet que convence jovens adolescentes a cometer suicídio.

No episódio "Parasite", Victor Webster co-estrelou como Bill Hodges, um serial killer que tem uma esposa e dois outros amantes. Annabeth Gish co-estrelou como a esposa de Bill, Rebecca, e Valerie Cruz co-estrelou como amante secreta de Bill, Brooke Sanchez. No episódio "Public Enemy", Sprague Grayden co-estrelou como Meg Collins, uma mãe e esposa religiosa cujo marido é assassinado por Connor O'Brien, um assassino que mata pessoas simplesmente para gerar medo entre o público. No episódio "Mosley Lane", Bud Cort e Beth Grant estrelaram como Roger e Anita Roycewood, um casal que sequestra crianças e crema seus restos mortais depois de sedá-los, co-estrelou como Sarah Hillridge, uma mãe e esposa alcoólatra cujo filho está desaparecido há oito anos, e Brooke Smith co-estrelou como Barbara Lynch, uma mãe e esposa cuja filha, Aimee, é sequestrada pelos Roycewoods.

No episódio "Solitary Man", Morgan Lily co-estrelou como Jody Hatchett, uma jovem cujo pai, Wade, sequestra mães para Jody e mais tarde contaria a ela sobre suas aventuras como contos de fadas. Gabrielle Carter é convidada como Nancy Campbell, a última vítima que Wade sequestra. No episódio "The Fight", Alexa Nikolas co-estrelou como Jane McBride, uma adolescente que é sequestrada por John Vincent Bell, junto com seu pai, Ben. Lesley Fera co-estrelou como Leslie McBride. No episódio "A Rite of Passage", Mike Doyle co-estrelou como o deputado Ronald Boyd, um serial killer que tem como alvo imigrantes ilegais que tentam cruzar a fronteira dos EUA. Marlene Forte co-estrelou como Sheriff Eva Ruiz, que ajuda o BAU com a investigação dos assassinatos até que Ronald a assassina. No episódio "A Thousand Words", Jolene Andersen co-estrelou como Juliet Monroe, uma viúva grávida que raptou mulheres por vários anos até morrer ao dar à luz seu filho.

No episódio "Exit Wounds", Mark L. Young co-estrelou como Owen Porter, um serial killer e, em um ponto, um canibal, de uma família abusiva. Eric Ladin co-estrelou como Joshua Beardsley, um homem que busca vingança contra Porter por assassinar sua mãe Carol, interpretada por Dale Dickey. No episódio "The Internet is Forever", Ned Schmidtke co-estrelou como Austin Chapman, o cúmplice criminoso de Robert Johnson, também conhecido como "The Internet Killer". No final da temporada "Our Darkest Hour", Tim Curry co-estrelou como um dos criminosos mais notórios da série, Billy Flynn, também conhecido como "O Príncipe das Trevas", um serial killer que mata todas as vítimas, exceto uma. Eric Fechar co-estrelou como Matt Spicer, um detetive da polícia que lidera o caso Prince of Darkness, Robert Davi co-estrelou como parceiro de Spicer, Detective Adam Kurzbard, e Linda Purl co-estrelou como Colleen Everson, uma mulher que, depois que Billy Flynn a estuprou e assassinou o marido, tentou suicídio duas vezes.

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