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.
Le crime pour lequel sont appelés les experts n'est pas banal. Lors d'un voyage en jet privé, une femme, Harper Fitzgerald, dresseuse de chevaux, a été piétinée par l'un de ses équidés. Après les faits, l'animal est mort subitement. Grissom et Catherine effectuent les premiers examens : ils découvrent avec surprise des diamants dans le cadavre du cheval. Tout porte à croire qu'il servait de mule à des trafiquants de pierres précieuses. Grissom, toujours sceptique, ne croit pas forcément à l'hypothèse du meurtre prémédité. Catherine, quant à elle, a déjà son opinion sur l'affaire. De leur côté, Sara et Warrick se retrouvent en plein désert pour enquêter sur une histoire qui ressemble fort à la tragédie de Roméo et Juliette...
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