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.
Sofia, Sara, Grissom et Greg sont chargés d'une affaire de disparition. Une femme, qui regagnait son domicile tard dans la nuit, s'est mystérieusement volatilisée. Sa voiture a été retrouvée, vide, abandonnée sur le bord d'une autoroute. Les enquêteurs découvrent que la disparue avait passé une grande partie de la nuit avec un ami, qu'ils interrogent, mais sans pour autant en apprendre plus sur ce qui les préoccupe. Pendant ce temps, Catherine, Warrick et Nick sont envoyés sur une autre affaire : un chasseur a été retrouvé mort, la dépouille d'un ours brun qu'il venait d'abattre à côté de lui...