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.
Marta Cuerto, sœur de la chanteuse cubaine Silvana Cuerto, est retrouvée morte dans un club de Las Vegas. Sur son cadavre figure une menace à l'adresse de sa sœur, qui se trouve aux États-Unis pour une tournée. Les premières analyses révèlent qu'elle a été empoisonnée et battue à mort. Nick et Brass découvrent l'endroit où elle a été torturée : l'atelier d'Eddie Santo, membre d'une famille d'émigrés cubains. Les enquêteurs envisagent que Marta a été victime d'une vendetta courant entre les deux familles, sur fond de rivalité politique. Peu après, Silvana tombe évanouie sur scène, victime à son tour d'un empoisonnement...
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