Gil Grissom und sein Team arbeiten für die Polizei von Las Vegas in der forensischen Abteilung. Sie finden und analysieren Spuren, die von den Tätern an ihren Tatorten zurückgelassen werden. Aus diesen Spuren können sie schließlich den Täter ermitteln, auch auf den ungeahntesten Wegen. Bis zum Schluss bleibt unklar, wer der Täter ist. Ist es der eifersüchtige Ehemann, der Sohn in Geldnöten oder doch der Gärtner? Zum Team gehören neben Grissom vier weitere Forensiker Chaterine Willows, Warrick Brown, Nick Stokes und Sarah Siddle, der Laborant Greg Sanders, Polizist Capt. Jim Brass und der Pathologe Dr. Al Robbins.

Leonard Shelby hat bei einem Unfall sein Kurzeitgedächtnis verloren. Zwar weiß er, wer er ist, doch er kann sich keine Namen, keine Begegnungen länger als ein paar Minuten merken. Sein Leben besteht aus einem Berg Notizen, Fotos und Tätowierungen, mit denen sein Körper übersät ist. Der Film beginnt mit einem Mord, festgehalten auf einem Polaroid. Der einzige Hinweis, dass Shelby den Mord begangen hat. Ein Mann ohne Gedächtnis kann von seiner Umwelt leicht missbraucht werden. Shelby versucht aus dem Wirrwarr von Notizen und Fotos das Geschehen zu entschlüsseln. Wenn er vor dem Spiegel steht, sieht er die Tätowierung: Finde den Mörder deiner Frau. Töte ihn.