Une experte en anthropologie, Temperance Brennan, et son équipe à l'institut Jefferson (une allusion au Smithsonian Institution) est appelée à travailler en collaboration avec le FBI dans le cadre d'enquêtes criminelles, lorsque les méthodes classiques d'identification des corps ont échoué. Temperance travaille à partir des squelettes (d'où son surnom éponyme de la série : Bones, qui signifie « ossements », en anglais).

Celle-ci est épaulée par un agent du FBI, Seeley Booth, avec lequel elle entretient des rapports tantôt conflictuels, tantôt complices voire plus. Elle s'appuie également sur son équipe de scientifiques : Angela Monténégro, sa meilleure amie, qui a inventé un logiciel pour reconstituer une scène de crime en images tridimensionnelles ; le Dr Jack Hodgins, expert en insectes, spores et minéraux ainsi que de son assistant, Zack Addy, jeune surdoué.

現場に残された"骨"を手がかりに、殺人事件の真相に迫るクライム・サスペンス。驚きの結末で終了したシーズン10。それから6ヵ月後、ブースとブレナンは第2子を授かり、幸せな日々を送っていた。しかしある日、ブースが行方不明に。時を同じくして、森の中で焼死体が見つかる。真っ黒に焦げた死体の傍には、ブースの銃があり――。一体何が起こったのか!?最大の危機にブレナンたちが立ち向かう！

Viviendo 6 meses después del final de la temporada 10, Brennan y Booth se han transladado a una nueva ciudad y a unos nuevos puestos de trabajo, después de haber renunciado a su antigua vida, alejándose de las dichosas muertes a su alrededor. Pero un asesinato como cualquier otro los atrae de nuevo a investigar junto a sus antiguos colegas del Jeffesoninan y del FBI.