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.
Un casino est attaqué par des malfaiteurs armés et déguisés en femmes. Une fusillade éclate et huit personnes sont blessées. Parallèlement, Catherine et Sara se rendent dans le désert où l'employé d'un magasin a été retrouvé mort. Certains indices laissent penser que les deux affaires pourraient être liées.