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.
L'équipe enquête sur l'enlèvement d'un enfant. Rapidement menées, les investigations permettent de récolter des éléments probants : toutes les pistes explorées se recoupent. Personne, toutefois, ne veut croire à l'horrible explication : la mère pourrait bien avoir tué son enfant. Les experts passent alors au crible des interrogatoires la famille concernée, à la recherche d'éléments manquants. Au fil des dépositions, la culpabilité maternelle ne fait plus l'ombre d'un doute. A moins que la principale suspecte ne soit l'objet d'une machination. Pour ne pas risquer de faire condamner une innocente, les agents redoublent d'efforts et multiplient les vérifications...