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.
Lors d'un rallye dans le désert, une voiture fait un tonneau, prend feu et brûle. Le corps du pilote est retrouvé carbonisé à l'intérieur, mais pas celui du copilote, qui a disparu, comme d'ailleurs le reste de l'équipe. Les enquêteurs découvrent qu'ils s'étaient tous inscrits à la course sous de faux noms et qu'une bombe est responsable de l'explosion de la voiture. Les experts remontent bientôt jusqu'à un hôpital psychiatrique...