Eloïse Gentil, lieutenant de la section de recherches de Caen, est en froid depuis plus de vingt ans avec son père Robert, historien spécialiste de la Seconde Guerre mondiale. Elle le retrouve pourtant autour d'une enquête sur le décès de James Crawley, 91 ans, retrouvé mort, revêtu de son uniforme de GI. La mise en scène macabre semble signifier que Crawley, attaché à un poteau, a été fusillé «pour l'exemple».
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.
1974, Buenos Aires. Benjamin Esposito enquête sur le meurtre violent d'une jeune femme. 25 ans plus tard, il décide d'écrire un roman basé sur cette affaire «classée» dont il a été témoin et protagoniste. Ce travail d'écriture le ramène à ce meurtre qui l'obsède depuis tant d'années mais également à l'amour qu'il portait alors à sa collègue de travail. Benjamin replonge ainsi dans cette période sombre de l'Argentine où l'ambiance était étouffante et les apparences trompeuses...
Zodiac se concentre sur un sadique sexuel qui a terrorisé la Californie du Nord dans les années 70. Cette histoire, inspirée d'un fait réel, a défrayé la chronique. En effet, un tueur en série - 22 meurtres à son actif - provoque la police en lui envoyant des lettres. Dès lors, trois personnes entreront en scène, bien décidées à mettre un terme aux agissements du "serial killer". Durant l'enquête, 2500 personnes furent suspectées, mais le mystère sur son identité reste entier car celui-ci n'a jamais été retrouvé...