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 son équipe sont appelés sur une scène de crime éprouvante. Le corps sans vie d'une fillette de 3 ans a été retrouvé dans une boîte en carton, sur un parking. Personne ne sait qui elle est. A l'autopsie, les experts découvrent qu'elle a été tuée d'un coup violent sur la tête et qu'elle porte des traces de brûlures chimiques sur tout le corps. Mais ils ne parviennent pas à établir son identité. Son profil ne correspond en effet à aucune disparition récente. Catherine, émue, prend cette affaire très à coeur. Grissom lui donne carte blanche et fait en sorte que les meilleures techniques d'investigations soient utilisées. Rapidement, les experts remontent jusqu'à un célèbre présentateur de show télévisé...
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