Criada por Michael Brandt e Derek Haas, Chicago PD acompanha os trabalhos de dois grupos da polícia de Chicago que atuam no Distrito 21. Um dos grupos é formado por policiais que atuam nas ruas e o segundo é o grupo que forma a Unidade de Inteligência, encarregada de investigar crimes graves, como aqueles cometidos por organizações criminosas e traficantes, além de casos que envolvem assassinatos com grande repercussão na imprensa. O líder da Unidade de Inteligência é o Sargento Hank Voight (Jason Beghe, de Californication e Chicago Fire), um homem que exige o máximo de seus subordinados. Sob seu comando está o detetive Antonio Dawson (Jon Seda, de Treme e Chicago Fire), um sujeito ambicioso que costuma bater de frente com Voight.
A série também é estrelada por Jesse Lee Soffer (The Mob Doctor) como Detetive Jay Halstead; Sophia Bush (One Tree Hill e Partners) como Detetive Erin Lindsay; LaRoyce Hawkins como Oficial Kevin Atwater; Patrick John Flueger (Scoundrels) como Kyle Ruzak; Elias Koteas (The Killing) como Alvin Olinsky; Marina Squerciati (Gossip Girl e vista em The Americans) como Oficial Kim Burgess e Archie Kao (CSI) como Detetive Sheldon Jin.