FBI: Most Wanted richt zich op de Fugitive Task Force, die meedogenloos de beruchte criminelen op de Most Wanted-lijst van het Bureau opspoort en oppakt. De doorgewinterde agent Jess LaCroix houdt toezicht op zijn zeer bekwame team. Het fungeert als een mobiele undercover-eenheid die altijd in het veld is en degenen achtervolgt die het meest wanhopig zijn om gerechtigheid te ontlopen.

In 1954 daagt een groep van vier buitenbeentjes de leiding van Rydell High School uit door op hun eigen manier plezier te maken en om een nieuw tijdperk van snelle auto's, vette lokken en rock-'n-roll te omarmen.