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.
Un homme est mort dans un violent incendie et une femme a été gravement blessée. Gil Grissom est dépêché sur les lieux du sinistre avec Sara Sidle et Nick Brass. Parallèlement, un triple meurtre accapare Catherine et ses coéquipiers : une famille a été décimée dans sa propre maison.