À Las Vegas, un groupe d'experts scientifiques de la police recueille des indices sur les scènes de crime pour résoudre des enquêtes complexes. Un temps conduite par Gil Grissom, un entomologiste qui garde toujours son sang-froid, l'équipe enchaîne les affaires délicates : meurtres sanglants, viols, disparitions, leur taux d'efficacité est impressionnant. D.B. Russell, qui prend la suite des opérations après le départ de Gil Grissom et l'intérim de Raymond Langston, tente de maintenir la réputation d'excellence du service.

Revenge réinvente "Le Comte de Monte Cristo" depuis la perspective d'une femme et se centre sur Emily Thorn, une jeune femme mystérieuse qui vient dans les Hamptons pour se venger des personnes qui ont détruit sa famille. En 1995, grâce à une cabale de conspirateurs richissimes parmi les habitants des Hamptons, la vie de David Clarke a été détruite et sa fille Amanda a été expulsée de cet univers luxueux pour se retrouver dans un foyer d'accueil. Maintenant âgée de 26 ans, Amanda a changé son nom en Emily Thorne. Elle retourne dans les Hamptons pour détruire chacune des personnes qui a envoyé son père dans une tombe de prisonnier.

Un ancien tireur d'élite reprend du service pour déjouer un complot imminent contre le Président des États-Unis, mais se retrouve accusé de tentative de meurtre.