Dark Blue se adentra en las profundidades de Los Ángeles, donde los delincuentes se mueven a su antojo tras el velo de la noche o las sombras de la luz del día. La serie está protagonizada por el Teniente Carter Shaw, un hombre errante entre este submundo y su vida cotidiana. Shaw lidera un cuerpo de policías especiales que se dedica a operaciones encubiertas, ya que la mejor manera de acabar con el crimen es sumergirse en sus profundidades. El equipo de Carter incluye a Ty Curtis, un policía recién casado que hace malabares para compaginar su vida real y la encubierta; Dean Bendis, un agente que dispara antes de preguntar, cuya conducta hace dudar a sus compañeros si se ha pasado al otro lado y Jaimie Allen, una excelente embustera sobre todo cuando se trata de su propio pasado.