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.
Reconnu coupable à l'issue de son procès, Nate Haskell n'ira pas en prison : il parvient à s'échapper. Un avis de recherche national est lancé, et les forces de police sont mobilisées pour le retrouver au plus vite. Pendant ce temps, un jeune homme est retrouvé mort dans un discothèque de Las Vegas. Alors que le cadavre est envoyé chez le médecin légiste pour y être autopsié, le mort reprend vie, se lève et quitte le laboratoire comme si de rien d'était. L'équipe des experts prend l'affaire en main et s'intéresse aux travaux d'un scientifique des années 70, qui étudiait les conditions de la mort clinique...
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