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.