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.
Le cadavre de Phil Coler vient d'être découvert. La blessure par balle qu'il présente à la tête permet de déduire qu'il pourrait s'agir d'un suicide. Mais l'enquête fait apparaître que Coler n'avait aucune raison de mettre fin à ses jours. Parallèlement, un étudiant est retrouvé mort. Il semble, à première vue, qu'il ait été mortellement blessé par un tyrannosaurus rex. A Las Vegas, tout est possible...