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.
L'ancien maire de Las Vegas, Oscar Goodman, échappe de justesse à un assassinat, au cours de l'inauguration d'un nouveau musée. Une femme de ménage est également retrouvée tuée dans la chambre d'hôtel d'un prince du Moyen-Orient. Les experts arrivés sur les lieux des crimes commencent à fouiller dans les archives de la ville pour comprendre les relations d'Oscar Goodman avec les habitants et s'il avait de nombreux ennemis. L'équipe commence à s'intéresser sérieusement à la femme d'un truand décédé. Elle n'avait pas été conviée à l'inauguration du musée. Cette anecdote est peut-être le mobile de la tentative de meurtre de l'ancien maire...