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 enquêtent sur le meurtre du révérend Rick Renken, assassiné dans le cimetière où se trouve la tombe de Warrick Brown, un de leurs anciens collègues. En examinant le corps de la victime, les enquêteurs constatent qu'elle a été abattue d'une seule balle, qui l'a touché à l'arrière de la tête. Certaines preuves retrouvées sur le défunt laissent à penser qu'il avait rendu visite peu auparavant à Tina Brewster, la veuve de Warrick. En se rendant chez elle, les experts trouvent des indices qui les conduisent à un certain Cliff Paul, un de ses anciens petits amis toxicomane. Mais, en arrivant chez lui, les policiers constatent qu'il a été assassiné...