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.
Holly Gribbs, tout juste sortie de l'école de police, rejoint le laboratoire de médecine légale dirigé par Gil Grissom. Ce dernier tente, avec l'aide de Catherine Willows et de Nick Stokes, de réunir les preuves matérielles qui permettent d'élucider certaines enquêtes. Un homme est retrouvé mort dans son appartement, une balle en pleine poitrine. Il a laissé une cassette audio dans laquelle il confie qu'il préfère se suicider.
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