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 et son équipe enquêtent sur la mort par cachexie d'un enfant de 5 ans, retrouvé dans une caisse en plastique au milieu des poubelles. Le garçonnet avait des frères et soeurs, qui sont désormais eux aussi en danger. Tandis que Grissom tente de résoudre ce cas difficile, Catherine cherche à savoir qui a pu assassiner un prisonnier, tué lors d'une bagarre avec d'autres détenus. L'altercation a eu lieu en cellule et aucun indice ne permet, pour l'instant, d'orienter les recherches dans une direction ou dans une autre. Il pourrait s'agir d'un règlement de comptes entre prisonniers, mais aussi d'une bavure des gardiens...