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.
La justice du Colorado annonce qu'un assassin pourrait bien être sur le point d'être relaxé. Brass ne décolère pas : il sait que cette libération est à mettre sur le compte d'un policier aux états de service plus que douteux. Or, Russell et son équipe estiment qu'un homicide plus ancien et à ce jour non résolu pourrait bien correspondre au mode opératoire et surtout à l'emploi du temps du criminel en question. Brass donne carte blanche aux experts de la police scientifique afin de reprendre cette enquête à zéro. Mais les chances de parvenir à compléter les preuves à charge avant la libération de tueur sont maigres...