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 sont appelés sur le lieu de plusieurs meurtres : dans un quartier résidentiel, une famille entière a été décimée. La grand-mère, le père, la mère et une enfant de 8 ans ont été supprimés. Venue de Las Vegas, Morgan Brody, la fille de Ecklie, vient aider l'équipe d'enquêteurs. Les agents soupçonnent d'emblée John Lee, un des voisins des victimes, un pédophile. Terrorisé, celui-ci s'accuse des assassinats. Mais les preuves recueillies démontrent qu'il est innocent. C'est alors que Leslie Gitig endosse volontairement la responsabilité de la tuerie. Selon elle, elle entretenait une liaison avec le père de famille...