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'équipe enquête sur une fusillade qui s'est déroulée dans une armurerie et à l'issue de laquelle deux personnes ont trouvé la mort. Une troisième, le fils du propriétaire, a été grièvement blessée. Il révèle à Greg qu'une quatrième personne était présente sur les lieux du drame. De leur côté, Catherine et Sara enquêtent sur le meurtre d'une femme dont le corps a été retrouvé au bord d'une route.
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