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.
Las Vegas, Nevada, capitale du jeu, de la fortune rapide, de la malchance, des mariages éclairs. La cité des péchés connaît une vague d'homicides sans précédent. Grissom est amené à s'occuper d'un étrange suicide tandis que Nick s'occupe de la mort mystérieuse de plusieurs personnes. Catherine et Warrick tentent de démêler l'écheveau de la mort d'un homme, abattu alors que, complètement ivre, il avait pénétré par effraction dans une maison. Le propriétaire des lieux ne cesse d'invoquer la légitime défense pour expliquer son geste, ce dont les enquêteurs finissent par douter. Enfin, Nick s'entretient avec une personne qu'une femme a droguée, puis volée...