吉爾葛瑞森（威廉彼得森）是有17年經驗的箇中老手，也是拉斯維加斯刑事局CSI團隊的領導人。在他手下的調查員包括凱薩琳韋羅斯（瑪格海根勃格飾），一位老於世故的辦案專家，也是一位單親媽媽；華瑞克布朗（蓋瑞杜爾登飾），一位對工作充滿熱情的頂尖分析師，唯一的弱點是喜歡賭博；尼克史多克斯（喬治艾德斯飾），一位既能幹又有魅力的調查員，總是力求表現、以求締造過人的破案率；而莎拉賽德爾（喬雅福克斯飾）則是最晚加入CSI的成員，她深受葛瑞森的信任，但有時會不太理會局裡的規矩，而以她獨特的方式來找出真相。還有一位重要人物則是吉姆布瑞斯隊長（保羅蓋佛爾飾），他原本是CSI團隊的領導人，但自從被調到命案組後，卻時常和CSI團隊發生衝突。

儘管彼此之間關係微妙，CSI成員無不卯足全力，逐一破解發生在這個五光十色的沙漠城市中的各色凶案：謀殺、自殺、搶劫，以及其他的暴力犯罪。在葛瑞森的領導下，CSI團隊用最頂尖的科技結合老式的智慧，盡心竭力為破案而辛勞，因為他們對人民有個約定：「決不讓任何受害者說我們沒有盡力。」