In het sfeervolle stadje Fletcher's Grove runt Emily Lane (Sarah Drew) een gezellige kerstwinkel. Achter haar vriendelijke uitstraling schuilt echter een mysterieus verleden dat ze liever verborgen houdt. Wanneer het stadje wordt opgeschrikt door een reeks moorden, kan Emily het niet laten om zelf op onderzoek uit te gaan.
Met haar bijzondere vaardigheden helpt ze rechercheur Sam Wilner (Peter Mooney) bij het oplossen van de misdrijven. Terwijl de twee steeds dichter naar elkaar toegroeien, begint Sam te vermoeden dat Emily meer geheimen heeft dan ze wil toegeven. Mistletoe Murders combineert spannende moordmysteries met romantiek, humor en een flinke dosis kerstsfeer.
In het eerste seizoen maken we kennis met Emily Lane, die een nieuw leven heeft opgebouwd als eigenaresse van een kerstwinkel in Fletcher's Grove. Wanneer een vergiftigd koekje haar vriendin in verband brengt met een moord, besluit Emily zelf de waarheid te achterhalen.
Al snel raakt ze betrokken bij meer mysterieuze gebeurtenissen, waaronder verdachte ongelukken bij een plaatselijk koor en een moord die leidt tot een bijzondere kerstspeurtocht. Ondertussen groeit haar band met rechercheur Sam Wilner en zijn dochter Violet. Maar hoe dichter Sam bij Emily komt, hoe moeilijker het voor haar wordt om haar geheimzinnige verleden verborgen te houden.
Emily Lane keert terug voor nieuwe moordzaken in Fletcher's Grove. Na een periode van afstand komen Emily en rechercheur Sam Wilner opnieuw samen wanneer een schaakcoach van de plaatselijke school verdwijnt.
Hun onderzoek leidt tot gevaarlijke ontdekkingen, terwijl ook een mysterieuze moord rond een kostbaar schilderij en de dood van een restauranteigenaar hun aandacht opeisen.
Tegelijkertijd komen steeds meer details over Emily's verleden aan het licht. Haar gevoelens voor Sam worden sterker, maar de geheimen die ze met zich meedraagt dreigen hun relatie en de veiligheid van de mensen om haar heen in gevaar te brengen.
Elf maanden na de finale van seizoen 1 zien we dat Emily en Sam niet meer met elkaar praten, Violet werkt nu bij Sue's Diner en er is geen contact meer geweest met CH1MERA. Sam en Emily werken samen, zij het met enige aarzeling, wanneer de schaakcoach van Violets middelbare school vermist raakt.
Emily wordt de nieuwe schaakcoach van de middelbare school om meer informatie te verzamelen over de verdachten die zij en Sam hebben gevonden. We zien flashbacks van Emily waarin ze lid wordt van een computerclub en het is de eerste keer dat de kijker haar echte naam, Grace, hoort.
De kunstwereld komt naar Fletcher's Grove wanneer een oude vriend van Sam hem vraagt te helpen met een beveiligingsklus: het bewaken van een kunstwerk. Sam weigert beleefd. De volgende dag wordt zijn vriend dood gevonden. Omdat hij te close was met het slachtoffer, mag Sam de misdaad niet onderzoeken, maar hij besluit een kort verlof op te nemen en de zaak in zijn eentje te onderzoeken.
Emily en Sam ontdekken dat zijn vriend is vermoord toen een agent hem confronteerde met het aannemen van een smeergeld. Het smeergeld was afkomstig van de vrouw die de kunstgalerie leidde en deed alsof ze familie was van de kunstenaar die in de schijnwerpers stond. In flashbacks is te zien hoe Grace's leraar wordt ontslagen omdat Aaron het zo liet lijken alsof haar leraar degene was die in het schoolsysteem had ingebroken in plaats van hij.
Aan de rand van Fletcher's Grove opent een chique restaurant zijn deuren. De beroemde Ray is investeerder en nodigt Emily uit om langs te komen en te helpen met het kerstmenu voor de proefopening. Alles loopt echter mis wanneer de eigenaar van het restaurant bevroren en dood buiten wordt aangetroffen.
Emily en Sam zitten opgesloten in een vriezer en ontsnappen ternauwernood aan de dood. In een kwetsbaar moment vertelt Emily aan Sam dat haar echte naam Grace is en Sam geeft toe dat hij nog steeds gevoelens voor haar heeft. In flashbacks zien we hoe Grace ontdekt dat Aaron een slechterik is en probeert de CIA te helpen hem te arresteren, maar de missie mislukt. Later zien we hoe ze door de CIA uit de gevangenis wordt gerekruteerd.
In het derde seizoen van Mistletoe Murders wachten Emily Lane en rechercheur Sam Wilner opnieuw verschillende mysterieuze zaken in het feestelijk versierde Fletcher's Grove.
Hun onderzoeken brengen hen onder meer bij een kransenmaakster die wordt verdacht van de moord op haar echtgenoot, de verdwijning van een kunstschaatser en een merkwaardig incident met een explosief kerstcadeau. Ondertussen groeit de band tussen Emily en Sam, maar blijft haar verleden een belangrijke rol spelen.
Terwijl Emily probeert te bepalen waar haar toekomst ligt, wordt het steeds lastiger om haar oude leven achter zich te laten. Ook Violet begint te vermoeden dat Emily nog altijd iets verborgen houdt.