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.
Dans un casino de Las Vegas, le corps sans vie d'un homme est retrouvé. Le défunt, un pédiatre américain, est rapidement identifié par la police. Le capitaine Jim Brass fait mettre tout le bâtiment sous scellé car le meurtrier est très probablement encore sur place. Un suspect est rapidement appréhendé. Mais Brass se tourne vers les experts de la police scientifique pour qu'ils déterminent si c'est bien l'auteur de cet homicide. Russell et son équipe sont face à une difficulté de taille. Pour apporter des preuves qui puissent être recevables par le juge, ils vont devoir mobiliser tous leurs moyens. En effet, le suspect est membre d'une fratrie de triplés totalement identiques...