Médecin légiste à Philadelphie, Megan Hunt est chargée d'autopsier le corps d'une jeune femme découvert dans un lac. Avocate, la victime ne semblait souffrir d'aucune maladie particulière. Après avoir pris connaissance des conclusions de Megan, l'inspecteur Bud Morris interroge Tom Hanson, l'ancien petit ami de la victime. Puis, sur l'insistance de la légiste, il rencontre le patron de la victime, Bradford Paige.

Un couple est retrouvé mort dans une voiture, à proximité d'un parc. Bud Morris et Samantha Baker s'occupent de l'enquête et concluent rapidement à un meurtre et un suicide. Mais les découvertes de Megan prouvent qu'il s'agit en réalité d'un double homicide. Les défunts avaient eu auparavant une liaison mais avaient rompu. Depuis, la jeune femme avait eu une nouvelle relation avec le propriétaire d'un bar.

Alors qu'elle pratique l'autopsie d'une femme tuée par balles, Megan réalise qu'elle connaît la victime. Il s'agit d'Elena Rosas, une ancienne patiente qu'elle avait opérée du cerveau six ans plus tôt. Le père d'Elena apprend à Megan que sa fille était devenue une assistante sociale, entièrement dévouée aux personnes en difficulté. Morris et Baker rencontrent deux d'entre elles, Holly Bennett, une mère célibataire, et Sean Wilcox.

Megan et son équipe doivent découvrir à qui appartiennent un pied et une main trouvés dans un champ par un sans-abri. La marque d'un tampon apprend aux enquêteurs que le défunt fréquentait le casino de Philadelphie et permet son identification. Quelques jours plus tard, un genou et une cuisse appartenant au même corps sont découverts dans une poubelle. Au cours de l'enquête, Lacey effectue un reportage à l'institut.

En examinant un corps, Megan découvre que le défunt est décédé à la suite d'une erreur médicale. Opéré pour un calcul à l'hôpital où Megan exerçait, il a succombé à une hémorragie interne. La légiste se rend sur place pour s'entretenir avec son ancienne chef, Gwen Baldwin, avec laquelle elle était très liée. De son côté, Ethan s'éprend de la soeur jumelle d'une jeune femme dont la mort reste inexpliquée.

Megan examine le corps de Daphne Zimmer, directrice d'un magazine très en vue, qui a été retrouvée morte dans sa piscine. Elle dirigeait son équipe d'une main de fer et son tempérament volcanique n'était pas apprécié de tous. La mère de Megan, qui était très liée avec la victime, trouve là l'occasion d'inviter sa fille à une soirée. Mais les retrouvailles tournent court lorsque Megan met en cause un proche ami de sa mère.

Une femme découvre son mari poignardé à son domicile alors qu'il gardait leur bébé. Les recherches de Megan l'orientent vers le fils aîné de la famille, Mike, qui était en conflit avec son père depuis quelque temps. Parallèlement, Megan accepte de s'occuper de sa fille et de la conduire à ses activités avec ses amies. Todd, son ex-mari, demande à Kate de participer à une affaire en tant que consultante.

Un inspecteur, ami de Sam, est retrouvé mort sur une autoroute après avoir été percuté par une voiture. Les analyses de Megan prouvent qu'il était déjà mort avant le choc. La veuve du policier confie à Sam que son mari était préoccupé depuis plusieurs mois. Bud découvre qu'il enquêtait en secret sur l'assassinat d'une étudiante survenu un an plus tôt. Megan est persuadée qu'ils ont été tués par la même personne.

En examinant une photographie du corps d'une jeune et riche héritière, Megan remarque un détail qui la pousse à faire interrompre les funérailles pour pratiquer une autopsie. Elle découvre alors que la victime ne s'est pas suicidée, comme le prétend la famille, mais qu'elle a été assassinée. Sam et Bud enquêtent dans son entourage et s'aperçoivent que plusieurs personnes avaient un mobile pour vouloir la tuer.

Un homme est découvert mort, ligoté au volant de sa voiture, dans une forêt. L'enquête auprès de son voisinage révèle qu'il avait une sexualité débridée avec son épouse et d'autres couples de son quartier. Familiarisée avec ce genre de communautés, Megan comprend que de nombreuses personnes proches du défunt dissimulent des secrets. Parallèlement, elle a du mal à s'habituer à la relation qu'entretient Todd avec Kate.

L'institut prend en charge le corps d'une femme tuée par balles lors d'une partie de chasse. Il s'agit de la seconde épouse d'un multimillionnaire très connu à Philadelphie. Devant l'insistance du maire de la ville, Kate décide de s'occuper personnellement de cette affaire et demande à Megan de ne pas s'en mêler. Furieuse d'être écartée, la légiste entreprend de faire des analyses de son côté et fait des découvertes intéressantes.

Qu'un enfant soit kidnappé est un cauchemar de parent. Que la nounou du petit soit assassinée alors qu'elle le recherchait rend l'affaire encore plus terrifiante. Pendant l'autopsie du corps de la malheureuse, les médecins relèvent des marques de coups. Le couple pour lequel la jeune femme travaillait est interrogé, ainsi que ses amis. Ce sont ces derniers qui signalent à la police que le petit ami de la victime, qu'elle fréquentait depuis longtemps, la battait, et les diverses contusions présentées par la jeune femme en attestent. L'homme devient le principal suspect des enquêteurs...

Un cadavre transporté à l'institut disparaît mystérieusement de la table où il avait été déposé. L'équipe, abasourdie, retrouve l'homme, bien vivant, assis sur une chaise. Hospitalisé pour une blessure par balles, il révèle aux enquêteurs que c'est son colocataire qui lui a tiré dessus. Peu après, Bud et Sam retrouvent ce dernier mort, dans une benne à ordures. Il travaillait pour le bureau d'une conseillère municipale.

Présent par hasard sur les lieux d'un incendie, Peter parvient à sauver une femme in extremis. A leur arrivée, les pompiers découvrent un corps calciné. Ils pensent d'abord que le cadavre est celui du mari de la jeune femme mais les découvertes de Megan montrent qu'il s'agit d'un certain Ben. Ce dernier travaillait dans une association d'aide aux personnes adoptées. Ayant lui-même été abandonné, Peter prend cette affaire très à cœur.

Une champione d'équitation est retrouvée assassinée. En examinant le cadavre, Megan constate de nombreuses blessures et note quatre tatouages représentant des chevaux sur son tronc. Elle trouve aussi des traces de poudre blanche sous les ongles du malheureux, probablement de la drogue, et, plus surprenant, l'ADN d'une femme incarcérée. Cette dernière découverte intrigue Megan. Il s'avère que la championne décédée, professionnelle de l'équitation, exerçait comme éducatrice spécialisée auprès de détenus cherchant à se réhabiliter. Ils participaient à un programme de thérapie animale. Reste à faire le lien entre cette activité et son meurtre...

Jake Brady, lycéen populaire de 17 ans, est retrouvé mort après une soirée passée à faire la fête. Ce ne sont pourtant ni l'alcool ni les différentes drogues qu'il a ingérées qui l'ont tué. Le malheureux a perdu la vie à cause d'un violent coup reçu à la poitrine. Alors que Megan commence seulement à reprendre goût à la vie après son divorce, acceptant enfin de sortir avec d'autres hommes, son ancien mari refait surface et lui fait des révélations choquantes, qui ne vont pas manquer de semer le trouble entre elle et sa fille. Elle doit s'occuper du dossier Brady tout en cherchant à apaiser les tensions avec Lacey...

Une représentante en produits pharmaceutiques est assassinée dans des circonstances étranges. Au cours de l'autopsie, les choses se compliquent encore davantage quand Megan découvre que la victime n'est pas décédée à l'endroit où on l'a trouvée. Ethan remarque également que la jeune femme est morte en se vidant de son sang. L'enquête est troublée par les problèmes relationnels que traverse Lacey avec ses parents.

Megan est appelée dans une école de médecine où un cadavre non identifié a été trouvé lors d'un cours de dissection. Il s'agit du corps d'une jeune femme dont Sam et Bud ont du mal à déterminer l'identité. Au cours de l'enquête, Megan se prend d'affection pour Dora Mason, l'étudiante qui a découvert la victime et qui lui rappelle la jeune fille qu'elle était au même âge. L'affaire conduit Kate à retrouver une vieille connaissance.

L'équipe est chargée de découvrir le meurtrier d'un homme qui était très entouré et aimé de tous. Il avait récemment gagné une fortune à la loterie ce qui avait immanquablement éveillé des convoitises. Lacey, qui a dépensé une coquette somme avec la carte de crédit de sa mère, se voit dans l'obligation de la rembourser. Megan lui propose de travailler aux archives de la société pour faire du tri.

Une fête de mariage tourne au cauchemar lorsque la future épouse est défenestrée. Megan doit déterminer s'il s'agit d'un suicide ou d'un meurtre car plusieurs personnes auraient pu souhaiter sa mort : son ex-petit ami éconduit, et son père qui désapprouvait son choix. Au cours de l'enquête, Ethan tente de se rapprocher de Dani. Il ne tarde pas à découvrir que la jeune femme est déjà éprise de Peter.

Le corps d'un homme est découvert par un chauffeur routier. Il s'agit d'un patron de bar qui était également trafiquant de drogue. Bud commence à enquêter dans son entourage lorsque Charlie Meeks, l'ancien partenaire de Peter, révèle que la victime était en réalité un policier sous couverture avec qui il travaillait. Au fil de l'enquête, Megan acquiert la certitude que le coupable est un de ses collègues.

Le corps d'une jeune femme est découvert enterré sur un chantier. Il s'agit d'Hillary Stone, récemment innocentée du meurtre de son fils de six ans par le juge Joan Hunt, la mère de Megan. Sa mort ravive la haine de la presse et du public déjà très forte durant le procès de la jeune femme. L'autopsie révèle qu'elle a eu des rapports sexuels avant de mourir. Peter découvre qu'elle venait de rendre visite à son ex-compagnon, Craig Bana.

Un célèbre restaurateur italien de Philadelphie est trouvé mort dans la chambre froide de son restaurant. L'autopsie révèle qu'il a été froidement assassiné. Les inspecteurs se penchent sur son entourage familial. Megan découvre que le frère et associé du défunt est aussi le seul témoin fiable du meurtre. Or, il est atteint de la maladie d'Alzheimer. Parallèlement, Peter décide de rencontrer son père biologique.

A la suite d'un accident de taxi, le cadavre d'un homme est découvert dans le coffre d'une voiture. Il s'agit d'un architecte sans histoire dont l'épouse est enceinte de quelques mois. Au cours de son enquête, Bud découvre que la victime avait été licenciée depuis un an et passait ses journées chez une femme. Kate, de son côté, subit des pressions de la part de son chef hiérarchique et finit par être rétrogradée.

L'équipe est chargée d'autopsier un couple apparemment sans histoire qui a été assassiné à son domicile. Ils laissent derrière eux, Greg, un adolescent bouleversé par le drame. Bud et Sam interrogent l'associé du défunt avec qui il dirigeait une bijouterie de luxe. Le vol semble être le mobile de ce meurtre... jusqu'à ce que Megan fasse une découverte. Lacey s'éprend du leader d'un groupe de rock, ce qui inquiète sa mère.

Les corps de deux jeunes filles sont découverts dans une voiture à l'issue d'un tragique accident. La première, qui conduisait sous l'emprise de l'alcool, est dans le coma et ses jours sont en danger. La seconde est décédée sur le coup. Les deux familles touchées par le drame ont du mal à ne pas se rejetter la faute l'une sur l'autre. Les choses se compliquent davantage quand Megan découvre qu'il y a eu une erreur d'identification.

Victime d'un malaise alors qu'elle attendait Peter, Dani est mortellement renversée par une voiture à la sortie d'un bar. Sous le choc, toute l'équipe pense qu'elle a été empoisonnée par un homme qui lui avait offert un verre quelques minutes avant l'accident. Mais ce dernier, arrêté, s'écroule à son tour en salle d'interrogatoire. Peu après, d'autres cas similaires se présentent et laissent craindre une épidémie. Tout le personnel est aussitôt mis en quarantaine. L'enquête est confiée à l'officier Charlie Stafford, du FBI.

Après son malaise en pleine conférence de presse, Kate est transportée d'urgence à l'hôpital. Elle essaie de se rendre utile dans la salle d'isolement où elle se retrouve avec d'autres patients infectés. Le bilan s'alourdit et on compte désormais 92 morts. Peter tente de dépasser son chagrin et se rend chez Dani pour comprendre comment elle a été contaminée. Brendan Johnson et son équipe tentent d'identifier le terroriste.

Une étudiante est trouvée morte dans une ruelle suite à un bizutage pratiqué dans une confrérie. Lors de l'autopsie, Megan découvre que le cerveau de la jeune victime a été prélevé. Le mode opératoire correspond en tous points à celui de Wilson Polley, un tueur en série que Megan avait aidé à identifier trois ans auparavant. La légiste décide de lui rendre visite en prison pour en savoir plus.