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.
Grissom, Catherine et Nick enquêtent sur la mort d'un coureur durant une compétition. Sara et Warrick, de leur côté, s'intéressent à la mort d'un couple dans une chambre d'hôtel. La première hypothèse, celle d'un meurtre suivi d'un suicide, est rejetée. Les deux enquêtes se déroulent au même moment qu'une grande convention, qui réunit plus de 20 000 policiers en ville. Les deux affaires prennent une drôle de tournure car toutes les victimes et presque tous les suspects font partie de la police. La pagaille est totale, les enquêteurs ne savent pas par où commencer pour trouver des témoins crédibles et des indices irréfutables...
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