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.

L'histoire de la "Gun Trace Task Force" de la police de Baltimore. Ce groupe de travail a été conçu pour éloigner les criminels violents des rues de Baltimore face à la recrudescence de meurtres dans la ville. L'unité a fini par fonctionner comme une organisation criminelle à part entière, avec des agents qui volent l'argent de personnes qu'ils prétendent suspectes, effectuent des perquisitions illégales, placent des preuves et extorquent de l'argent aux trafiquants de drogue.