À Las Vegas, un groupe d'experts scientifiques de la police recueille des indices sur les scènes de crime pour résoudre des enquêtes complexes. Un temps conduite par Gil Grissom, un entomologiste qui garde toujours son sang-froid, l'équipe enchaîne les affaires délicates : meurtres sanglants, viols, disparitions, leur taux d'efficacité est impressionnant. D.B. Russell, qui prend la suite des opérations après le départ de Gil Grissom et l'intérim de Raymond Langston, tente de maintenir la réputation d'excellence du service.
Les enquêtes confiées aux experts sont de plus en plus complexes. Trois cas les occupent à temps plein. Le premier concerne une femme dont le corps a été retrouvé rongé par les punaises dans le désert. Aucun doute possible : il s'agit bien d'un meurtre. Le deuxième semble plus délicat : des oeuvres d'art ont été volées. Les indices ne permettent pas, pour l'instant, de remonter jusqu'aux commanditaires. Enfin, une voiture a été abandonnée près d'un arrêt de bus. Son propriétaire demeure introuvable...