Przełożonym grupy śledczych pracujących w laboratorium kryminalistycznym w Las Vegas jest Gil Grissom (William Petersen). Skład jego zespołu uzupełniają: samotna matka Catherine Willows, analityk Warrick Brown, empatyczny Nick Stokes, dociekliwa Sara Sidle oraz Greg Sanders, lekko zakręcony analityk z laboratorium. Poprzednia seria kończy się wątkiem morderstwa za kulisami znanego cyrkowego przedstawienia Cirque Du Soleil. Grissom otrzymał przesyłkę, w której znalazł miniaturową replikę miejsca zbrodni. Nadawcą tajemniczej przesyłki okazała się seryjna morderczyni, Natalie. Nowa seria rozpoczyna się w chwili, kiedy ekipa Grissoma poszukuje ostatniej ofiary zabójcy.