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.
A Las Vegas, le corps d'une jeune femme, candidate à l'émission Star de demain, est retrouvé dans un quartier éloigné du centre-ville. Comme elle était demi-finaliste du jeu, les pistes s'orientent d'abord vers les autres candidats. Mais l'enquête conduit finalement les experts jusqu'à un ancien casino où chantait autrefois la grand-mère de la victime. Le meurtre serait lié à une sombre histoire du passé.
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