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.
Les experts enquêtent sur un meurtre par décapitation. La victime, un jeune homme en tenue de soirée, a été retrouvée dans les bois. Langston et les autres pensent à un crime rituel et bientôt, ils se retrouvent immergés dans l'univers des vampires et des loups-garous, présents en nombre à Las Vegas pour un grand rassemblement. Leur victime, présente à Las Vegas pour la convention, devait prochainement épouser sa fiancée, une jeune fille de son clan...