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.
Grissom et Catherine enquêtent sur la mort d'un humoriste qui s'est écroulé en plein spectacle. Après avoir reconstitué ses derniers gestes en interrogeant les témoins, les experts en arrivent à la conclusion que c'est après avoir bu une bouteille d'eau minérale que la victime s'est effondrée. Le mystère s'épaissit lorsqu'un adolescent meurt, à l'autre bout de la ville, après avoir consommé de l'eau de la même marque. Il faut d'urgence analyser le produit en cause, l'identifier et déterminer s'il s'agit d'une pollution involontaire ou d'un tueur maniaque. L'épidémie risque de toucher toute la ville et de susciter la panique...
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