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.
Alors que Martin Sidley passe une agréable soirée en compagnie d'une étudiante, son salon se remplit de fumée. La police dépêchée sur place découvre un corps dans le conduit de la cheminée. L'autopsie révèle bientôt l'identité de la victime, une certaine Caroline Fitzgibbons, dont la disparition n'a jamais été élucidée.