Axel Petermann hat als Leiter einer Mordkommission in Bremen und stellvertretender Leiter im Kommissariat für Gewaltverbrechen mehr als 1000 Fälle bearbeitet, in denen Menschen eines unnatürlichen Todes starben. 2000 begann er mit dem Aufbau der Dienststelle »Operative Fallanalyse«, deren Leiter er bis zu seiner Pensionierung 2014 war. Als Dozent für Kriminalistik lehrt er seit vielen Jahren an verschiedenen Hochschulen in Deutschland. Seit 2001 ist er Fachberater für diverse »Tatort«-Formate (u. a. Bremen, Münster, Köln) sowie für zahlreiche Dokumentar- und Nachrichtensendungen von ZDF, RTL und SAT1. Seit 2018 ist er Moderator und Fallanalytiker der erfolgreichen ZDF-Reihe »Aufgeklärt - Spektakuläre Kriminalfälle«. Auch sein Podcast »Das entscheidende Indiz«, den er seit 2023 zusammen mit Teresa Sickert veröffentlicht, erfreut sich große Beliebtheit. Er hat bereits zahlreiche Bücher veröffentlicht, die zu Spiegel-Bestsellern wurden, u. a. 2015 »Der Profiler« bei Heyne. Axel Petermann hat drei Söhne und lebt mit seiner Frau bei Bremen.
