Las Vegas connaît une recrudescence de crimes de sang : Gil Grissom, à la tête d'une équipe d'experts scientifiques de la police mène ces enquêtes délicates jusqu'à leur résolution. Catherine Willows, spécialiste des analyses de sang, lui apporte toute son aide, notamment lorsqu'un homme, qui venait de gagner plusieurs millions de dollars, tombe de la fenêtre de sa chambre d'hôtel. Le capitaine Jim Brass, qui a été à la tête du groupe avant Grissom, collabore toujours avec ses anciens collègues, en tant qu'agent de terrain cette fois. Il leur confie notamment une affaire d'enlèvement avec demande de rançon. Toute l'attention des experts est ensuite portée sur un attentat à la bombe.