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.
Deux musiciens trouvent la mort un soir de concert dans un incendie. Mais l'autopsie pratiquée sur l'une des victimes révèle qu'elle a été étranglée bien avant que le feu ne se déclenche. Les enquêteurs se tournent d'abord vers les autres membres du groupe, qui ont survécu, dans l'espoir de découvrir un mobile. La présence de symboles néonazis sur le corps d'un des musiciens, d'origine hispanique, attire également leur attention. Ils acquièrent bien vite une nouvelle conviction : selon eux, l'incendie a été déclenché pour couvrir le crime initial. Dans la salle, une des sorties de secours a été bloquée durant la soirée...