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 cambriolage d'une épicerie tourne mal : une fusillade éclate, causant la mort de cinq personnes. Parmi les victimes, Clay, un officier de police, partenaire de David Fromansky. En entrant dans le commerce, Clay ignorait qu'un braquage était en cours. Fromansky affirme s'être précipité à son secours après avoir entendu les coups de feu. Sa version des faits, qui comporte des zones d'ombre, éveille les soupçons de ses collègues. Fromansky est convaincu que Grissom a quelque chose contre lui et cherche à le faire tomber. Toute l'équipe doit gérer la masse de preuves recueillies pour analyse...
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