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 envoyés au coeur d'un carnaval ambulant où se produisent des monstres. L'interprète d'une attraction populaire a été retrouvée mutilée et assassinée de manière particulièrement sadique. Mais les résultats d'analyse démontrent que les seringues insérées dans son corps n'ont pas causé sa mort. L'équipe s'infiltre au milieu de ces artistes un peu particuliers pour retrouver le tueur. Le premier suspect interrogé est un interprète populaire, Joseph Merrick, dit «l'homme éléphant», qui entretenait une liaison avec la victime...
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