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 ancien policier, Vance Tolsom, est retrouvé mort en prison. Il avait été condamné pour le meurtre de sa femme, Anne-Marie. Les experts découvrent, dans la cellule de la victime, une liste de noms. Ceux-ci désignent des suspects sur lesquels enquêtait le policier. Le véritable assassin de sa femme devait sans doute se trouver parmi eux. Par ailleurs, les enquêteurs apprennent que la propre soeur d'Anne-Marie aidait Vance à prouver son innocence...