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.
Une femme a été abattue à son domicile et sa fille est grièvement blessée. Les soupçons des enquêteurs s'orientent vers le mari qui avait été le principal suspect dans une affaire d'homicide douze ans auparavant. Parallèlement, Grissom assiste à l'audience ayant pour but de décider du transfert ou non de Natalie Davis de l'établissement psychiatrique où elle est soignée vers un centre carcéral.