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.
Le corps d'une jeune femme est découvert dans un parc, debout. La rigidité cadavérique de la dépouille est totale. Les jours suivants, d'autres victimes sont retrouvées, à chaque fois leurs corps scrupuleusement mise en scène de façon macabre. Dans le même temps Grissom, qui souffre de troubles de la concentration, en discute avec la psychologue Patricia Alwick. Riley Adams, une nouvelle experte, intègre l'équipe.