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.
L'arrivée d'un nouveau collaborateur, Michael Keppler, qui a intégré l'équipe en l'absence de Grissom, attise de nombreuses tensions entre les détectives. Mais le meurtre d'une jeune fille oblige tout le monde à mettre un terme aux rancœurs qui les animent. Surtout qu'il semblerait que la victime ait été assassinée par un tueur en série...
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