À la mort de leur mère, Michael Johnson et sa sœur Caroline se retrouvent dans la ferme où ils ont passé leur enfance, dans l'Iowa. Ils apprennent avec consternation que la défunte, Francesca, a demandé que ses cendres soient répandues du haut du pont de Roseman. Une bizarrerie que la lecture du journal intime de Francesca va expliquer. Jadis, au cours de l'été 1965, alors que son mari et ses deux enfants s'absentent pour quelques jours, Francesca voit arriver une camionnette bringuebalante. Robert Kincaid, un photographe sexagénaire, en descend et lui demande le chemin du pont de Roseman. Plutôt que de le lui expliquer, Francesca décide de lui montrer le chemin...
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.
Le juge Robert Wakefield quitte la Cour suprême pour prendre la direction de la lutte antidrogue. Parallèlement, sa fille, Caroline, qu'il a toujours négligée, sombre dans la toxicomanie. Au Mexique, Javier Rodriguez, un policier intègre, aide à préparer le démantèlement d'un réseau de trafiquants…
Deb Dobkins, un mannequin pas très futée, meurt dans un accident de voiture. Arrivée aux portes du paradis, elle supplie le gardien Fred de lui donner une nouvelle chance de revenir sur Terre. Fred refuse alors elle appuie elle-même sur le bouton "Retour". Elle est effectivement ramenée sur Terre mais dans le corps d'une autre personne, tout juste décédée. Sa nouvelle apparence est celle de Jane Bingum, une brillante avocate, très intelligente, mais en surpoids...
Confrontée à un danger qui risque de détruire le laboratoire de police scientifique, une remarquable équipe d'enquêteurs doit compter sur le soutien de Gil Grissom et Sara Sidle, de vieux amis qui les aideront à résoudre des crimes et à appliquer de nouvelles techniques pour sauver le laboratoire et servir la justice.