La serie transcurre en la ciudad de Las Vegas, dónde la unidad de policía científica utiliza lo último en tecnología para analizar pruebas y resolver casos relacionados con asesinatos. Al mando de este grupo de investigadores encontramos a Gil Grissom (William Petersen, 'Detachment'), voz de la moral en el difícil mundo de la investigación policial y experto, entre otras materías desde Entomología o Música hasta Mitología y Filosofía. El resto de los integrantes del grupo son: Catherine Willows (Marg Helgenberger, 'Erin Brockovich'), Nick Stokes (George Eads, 'Urgencias'), Warrick Brown (Gary Dourdan, 'The Office') y Sara Sidle (Jorja Fox, 'Memento').
Los diferentes casos a resolver pondrán a prueba el ingenio de este equipo de especialistas. La serie, básicamente, está centrada en torno al caso o casos que aparecen en cada episodio. Las relaciones entre los personajes están en un segundo plano aunque, según avanza la serie, se puede notar que los conflictos entre los protagonistas ganan algo de peso en comparación con la resolución de los crímenes.
