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.
Un avion atterrit à Las Vegas avec, à son bord, un passager mort dans la section de première classe. Les dix voyageurs témoins du décès donnent au capitaine Brass et à la police la même version des faits : Tony Candlewell a eu une crise de démence avant de mourir. Cependant, Grissom et son équipe sont persuadés qu'il s'est passé autre chose dans l'appareil. Ils interrogent les dix personnes qui étaient en cabine avec Tony Candlewell, pendant que leurs dossiers personnels sont passés au crible...