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.
Gloria, l'ex-femme de Langston, et son nouvel époux, sont tombés dans les griffes de Nate Haskell et Tina Vincent, sa diabolique complice et partenaire. Catherine apprend à Raymond qu'un corps a été retrouvé dans une poubelle à Los Angeles. Aidés par l'agent Morgan Brody de la police scientifique de Los Angeles, Catherine et Raymond se rendent en Californie. Après avoir découvert un appartement plein de sang et de traces de lutte, Raymond Lansgton comprend que Gloria est séquestrée par le serial killer et que lui seul peut la sauver. Pendant ce temps, Sara et Nick viennent à Los Angeles pour assister Catherine et Raymond...
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