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.
Une série de morts suspectes occupe l'équipe des experts. Ils ont progressivement à faire au «quarté gagnant» : un suicide, une mort naturelle, un meurtre et une mort accidentelle. Au cours de leur enquête, les inspecteurs découvrent qu'aucune de ces morts n'est ce qu'elle semble a priori être. Ainsi, un amateur de jeux vidéo obèse a trouvé la mort dans ce qui semble être un accident. Or, des indices laissent croire qu'il s'agirait d'un meurtre. En revanche, un homme semble avoir été tué au cours du cambriolage de sa maison. Mais n'a-t-il pas plutôt été poussé au suicide ? Les Experts n'attendent plus que d'être appelés pour une mort de cause naturelle et prennent les paris sur le drame à venir...