Avant d'être interpellée, la jeune tueuse à la maquette a réussi à enlever Sara. Toute l'équipe se lance à sa recherche, mais ne dispose que d'une maquette représentant la policière coincée sous une Mustang rouge au beau milieu du désert. Une dramatique course contre la montre s'engage pour retrouver à temps la jeune femme.

Catherine et Warrick enquêtent sur le meurtre du fondateur d'un magazine de charme survenu dans un restaurant qui propose à ses clients de dîner dans l'obscurité. Les autres membres de l'équipe se concentrent sur une autre affaire et cherchent comprendre pourquoi un lycéen a été décapité sur une route.

Un couple est retrouvé mort dans une chambre d'hôtel. Tandis que l'aînée de leurs deux filles a disparu, la cadette a été abattue, chez eux, dans son lit. L'enquête amène l'équipe à s'intéresser à un délinquant sexuel, condamné pour pédophilie et reconverti en pasteur depuis sa sortie de prison.

Un homme a été retrouvé pendu à un arbre et les enquêteurs pensent qu'il s'agit d'un transsexuel. Dans le même temps, les ossements d'un homme, disparu en 1964, sont retrouvés sur le chantier du nouveau casino qui va s'élever sur le site du premier établissement du père de Catherine. De son côté, Grissom demande Sara en mariage.

Les experts enquêtent sur le meurtre de Weatherley Adams, une actrice de films d'horreur. Son corps a été découvert sur le plateau de tournage, une hache plantée dans le dos. Mais il semble que l'outil en question ne soit pas l'arme du crime. Un de ses anciens compagnons, défiguré à la suite d'un accident de tournage, pourrait constituer un suspect idéal. A moins qu'un des patrons du studio n'ait voulu détourner les soupçons sur lui et le faire accuser...

Catherine et Grissom travaillent sur les meurtres d'un garçon et de sa baby-sitter. Il se trouve que l'une des empreintes digitales recueillies sur la scène de crime est la même que celle retrouvée sur le site d'un autre drame ayant eu lieu six ans auparavant, à New York. L'agent du FBI Jack Malone se rend à Las Vegas pour enquêter. Il relie cette affaire avec l'enlèvement d'un enfant adopté. Sa baby-sitter avait aussi été tuée. Les indices conduisent les agents sur la piste d'un joueur de poker qui réside dans l'Utah. Peu de temps après, un autre kidnapping est signalé. Cette fois, c'est le mari de la victime qui a été assassiné. Grissom et Malone pensent que le tueur en série se déplace en train et sème la mort selon ses haltes...

Le crossover continue avec Without a Trace S06E06 6 ans de recherche (2/2) : Où et pourquoi ?

L'équipe des experts connaît des difficultés internes. Warrick peine de plus en plus à trouver le sommeil. Il est obligé de prendre des médicaments pour dormir. Mais par quoi est-il hanté ? De son côté, Sara sombre dans une période de doute. Elle est de moins en moins satisfaite de son travail au sein de la police scientifique de Las Vegas. Elle hésite pour autant à remettre en cause sa brillante carrière. C'est alors qu'une affaire, qui la hante depuis ses débuts, connaît un singulier rebondissement. Il s'agit du meurtre de Kira Dellinger. Sara suspecte une dénommée Hannah West mais ne dispose pas des preuves suffisantes pour la faire arrêter. Un véritable duel psychologique commence alors entre les deux femmes...

Sans raison apparente, Hodges met en scène de faux meurtres dans le laboratoire et permet ainsi à ses collègues techniciens, pour une fois, de jouer aux experts. Pendant ce temps, tout le monde tente de consoler Grissom du départ de Sara. Mais le meilleur reconfortant s'avère être l'une des énigmes concoctées par Hodges.

Warrick a de plus en plus de difficultés à trouver le sommeil. Il absorbe d'impressionnantes quantités de somnifères. Mais afin de ne pas somnoler durant ses heures de travail, il prend également des médicaments l'aidant à stimuler sa vigilance. Imperceptiblement, Warrick sombre dans la dépendance. Même l'enquête sur laquelle il travaille s'enlise peu à peu. Grissom comprend que Warrick a un problème. Parallèlement, les experts de la police scientifique de Las Vegas enquêtent sur l'assassinat d'une danseuse du «Pigalle Place Strip Club». Malheureusement, tout désigne Warrick comme suspect numéro un dans cette affaire liée à un malfrat nommé Lou Gedda...

Le cadavre d'une jeune femme, Liz Rodriguez, a été retrouvé dans le désert, au beau milieu de carcasses de chiens. A partir de maigres indices, Grissom comprend que la défunte a été victime d'un règlement de comptes entre organisateurs de combats de chiens. Or, ces rixes sont illégales à Las Vegas. Grissom pénètre ce milieu peu fréquentable afin de faire le jour sur ce meurtre, qui le conduit tout droit à la bonne société américaine. Pendant ce temps, Warrick poursuit, seul, l'enquête qui lui permettra de se disculper des charges qui pèsent sur lui. Il demeure en effet le suspect principal dans l'affaire du meurtre du «Pigalle Place Strip Club»...

L'équipe tente d'élucider le mystère qui entoure le décès de Cody Latshaw, champion du monde de rodéo, retrouvé mort au soir d'une compétition. Au cours de l'épreuve, le cow-boy avait été victime d'une grave chute, mais avait tenu à remonter sur le taureau. Tout porte à croire que ce vol plané a causé son décès mais l'enquête démontre qu'en fin de soirée, Latshaw aurait tué son ex-petite amie en la percutant avec sa voiture.

Emprisonné pour un délit mineur, le chef d'un gang violent de Las Vegas doit sortir dans trois jours. Mais la vice-procureure Madeleine Klein entend mettre fin aux agissements du criminel. Les détectives tentent alors de rassembler des preuves pour le faire inculper pour meurtre.

Grissom et son équipe sont appelés sur une scène de crime éprouvante. Le corps sans vie d'une fillette de 3 ans a été retrouvé dans une boîte en carton, sur un parking. Personne ne sait qui elle est. A l'autopsie, les experts découvrent qu'elle a été tuée d'un coup violent sur la tête et qu'elle porte des traces de brûlures chimiques sur tout le corps. Mais ils ne parviennent pas à établir son identité. Son profil ne correspond en effet à aucune disparition récente. Catherine, émue, prend cette affaire très à coeur. Grissom lui donne carte blanche et fait en sorte que les meilleures techniques d'investigations soient utilisées. Rapidement, les experts remontent jusqu'à un célèbre présentateur de show télévisé...

Deux femmes ont été retrouvées mortes dans deux appartements situés l'un au-dessus de l’autre. Brass, Catherine, Grissom et Nick sont chargés des investigations. Leur enquête les mène bientôt jusqu'à une vieille connaissance : Drops, un directeur artistique de boîtes de nuit, actuellement derrière les barreaux. Ils se rendent bientôt compte qu'ils n'avanceront pas tant qu'ils ne l'auront pas fait sortir de prison pour qu'il les aide. Car apparemment, lui seul peut leur permettre de mettre la main sur l'homme qui aurait tué ces deux femmes...

Jim Brass appelle l'équipe de Grissom sur une singulière scène de crime. Débute alors une enquête pour expliquer la mort d'Annabelle Bundt, une vedette de la télévision américaine, retrouvée morte dans sa chambre d'hôtel. Grissom et son équipe commencent par fouiller la pièce et remarquent qu'elle ne contient aucune boisson alcoolisée. La découverte de divers emballages apprend à Catherine que la vedette était boulimique. Les inspecteurs interrogent ensuite les proches de la victime et comprennent que plusieurs membres de son entourage lui en voulaient. Peut-être au point de souhaiter la supprimer...

L'équipe des experts de Las Vegas enquête sur le meurtre d'un homme, retrouvé enfermé dans le double fond d'un cercueil déjà occupé par un défunt. Warrick connaissait la victime, un détective privé. Il l'avait chargé officieusement de surveiller le mafieux Lou Gedda, avec qui il avait eu maille à partir. Mais bientôt, cette sombre affaire va pousser Warrick dans ses derniers retranchements.