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.
Un homme a été retrouvé pendu à un arbre et les enquêteurs pensent qu'il s'agit d'un transsexuel. Dans le même temps, les ossements d'un homme, disparu en 1964, sont retrouvés sur le chantier du nouveau casino qui va s'élever sur le site du premier établissement du père de Catherine. De son côté, Grissom demande Sara en mariage.
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