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 véhicule multiplie les embardées avant de s'immobiliser juste devant un casino. Le conducteur de la voiture est mort, un pieu planté dans la tête. Etrange meurtre, que les experts vont tenter d'élucider le plus rapidement possible, avec toute la rigueur scientifique qui les caractérise. Ils recueillent le maximum d'indices sur le lieu du drame afin de faire avancer leur enquête, qui s'oriente rapidement vers une histoire de vampirisme. Pendant ce temps, Catherine et Warrick se lancent à la recherche du meurtrier d'un garçon de 5 ans, fils d'une star de la NBA. Qui avait intérêt à tuer l'enfant ?