Emma et Pierre se retrouvent confrontés à une situation dramatique dans la commune voisine de Valerande-les-Chantelles. Des gaz toxiques s'échappent du lac de Crussignac et contaminent les habitants et les animaux dans un large périmètre. Des années plus tôt, une adolescente nommée Anna s'est noyée dans ce lac. Emma et Pierre mènent l'enquête pour découvrir la vérité derrière cette catastrophe et la mort de la jeune fille.
Emma et Pierre sont confrontés au cambriolage du cabinet médical par trois jeunes désœuvrés du village, pour permettre à l'un d'entre eux de quitter Valerande-les-Chantelles. À l'inverse, c'est au village qu'Inès, la stagiaire de Pierre venue de Lyon, trouve sa vocation au contact des animaux et de la nature.
Sybille, 38 ans, attend son premier enfant. Géry, son compagnon, est un chef d'entreprise au-dessus de tout soupçon jusqu'au jour où, en ouvrant le journal local, Sybille découvre le portrait-robot d'un tueur recherché dans la région. Le portrait-robot est trait pour trait le visage de Géry ! Sybille vit-elle avec un meurtrier en cavale, qui sera bientôt le père de son enfant ?
Cela fait quatre ans que Patrick et Maryline n'ont pas revu leur fille Laurie, 22 ans, avec qui ils entretenaient des relations très conflictuelles. Un matin, Laurie débarque avec son bébé de trois mois dans les bras… Malgré ce qu'elle a enduré, Maryline fait bonne figure et s'attache tout de suite à son petit-fils. Patrick, lui, redoute que Laurie ne s'incruste et pressent une nouvelle série d'ennuis. En effet, Maryline s'aperçoit vite que leur fille leur cache quelque chose…
Chloé vit une existence paisible dans un cadre magnifique du haras de son nouveau compagnon, Julien, avec son fils Adrien, 15 ans, cavalier entraîné par son beau-père. Jusqu'au jour où, partis à une compétition d'équitation, Adrien et Julien disparaissent. Que leur est-il arrivé ?
Après un tremblement de terre à Phoenix, Allison a des prémonitions concernant une autre catastrophe, l'explosion d'une bombe, devant se produire un matin à 9h18. Malgré ses visions de l'endroit où chacun de ses proches se trouvera à ce moment précis, elle se sent impuissante pour les aider et faire avancer Lee dans son enquête.
S'exprimant soudain dans un langage incompréhensible pour son entourage, Allison lie une relation particulière avec la linguiste engagée par le bureau du Procureur pour résoudre deux homicides commis en territoire navajo. Cette situation met à rude épreuve la patience de Joe qui repense à tout ce qu'il a dû endurer d'étrange depuis leur mariage.
Allison rêve d'incendies qui semblent liés à celui qui a coûté la vie d'un témoin sous protection. La médium réfléchit à l'évolution de sa carrière lorsque le Procureur Devalos est lui-même sollicité par le maire de Phoenix pour prendre sa relève.
Un nouveau voisin installé dans le quartier des Dubois est la cible de violentes protestations. L'homme, ancien professeur de lettres, vient de purger une peine de 10 ans pour viol sur une de ses élèves. La colère monte lorsqu'une adolescente disparaît. Pourtant, Allison est persuadée que le suspect est innocent. Pendant ce temps, une opportunité de carrière s'offre à Joe, mais elle ne coïncide pas avec les projets d'Allison...
Allison a rêvé du meurtre d'un homme percuté par un train. Lorsque cette personne est retrouvée morte, elle reste convaincue que c'est un homicide, contrairement aux conclusions de la police. Pendant ce temps, Joe apprend que les jours de sa mère sont comptés.
Depuis la mort de Pelant, Bones est obsédée par ses dernières paroles concernant l'existence d'une « tueuse fantôme », dont les 6 victimes lui auraient faussement été attribuées. Lorsqu'un colis est livré au domicile du couple, avec le corps d'une jeune navigatrice, décédée 10 ans plus tôt, Temperance est persuadée qu'il s'agit de la même tueuse. Une théorie qu'elle a pourtant du mal à prouver...
Le corps d'un chanteur de country est découvert dans un potager urbain, déterré par des animaux. L'homme ne se produisait que dans un bar mais l'enquête permet de découvrir que le chanteur était une star aux Philippines. Par ailleurs, l'anthropologue est très affectée lorsqu'elle découvre une grave maladie à son collaborateur, Wendell Bray...
L'institut Jefferson identifie un corps, retrouvé dans une ferme porcine, comme étant celui d'un champion d'échec reconnu. Sweets, ancien joueur qualifié, s'introduit dans le club où la victime se rendait. Durant cette enquête, Bones doit travailler avec le Dr Filmore pour une étude sur la collaboration médico-légale avec le Canada. Par ailleurs, Camille s'apprête à recevoir le prix des Femmes scientifiques d'exception mais craint la jalousie de Temperance...
Le squelette d'une étudiante de 26 ans est retrouvé enterré dans un parc. La jeune fille, qui vivait toujours chez son père millionnaire, venait d'être victime d'un kidnapping dont la rançon n'avait pas encore été versée. Par ailleurs, Hodgins découvre qu'il a un frère vivant dans un institut psychiatrique...
Booth et l'agent de la CIA Danny Beck collaborent pour identifier le meurtrier d'une indic afghane ayant émigré aux États-Unis avec son frère pour aider les forces américaines. Bones, qui souhaite travailler davantage sur le terrain, ne comprend pas que les tarifs de son assurance-vie soient plus élevés que ceux de Booth...
Un corps est retrouvé dans une fosse septique. La victime, ancien détenu devenu agent de recouvrement, venait d'avoir un accident de voiture avant d'être pourchassée et tuée. Durant cette enquête, Bones se voit assistée d'un nouvel interne, un anthropologue cubain hautement qualifié et très séducteur...
Un acteur interprétant une carotte dans un spectacle pour enfants est retrouvé dans un plant de kudzu, végétal se nourrissant des restes. Clark, qui assiste l'équipe sur cette affaire, vient de terminer son livre et demande leur avis aux membres de l'institut. Par ailleurs, Booth souhaite organiser une fête d'anniversaire pour Christine alors que Brennan n'a jamais eu la chance d'en avoir...
Accompagnée de Booth, Brennan se rend aux funérailles de Todd Mirga, milliardaire et donateur pour les recherches de l'anthropologue. Quelle n'est pas leur surprise de voir apparaître le défunt à sa propre cérémonie ! L'équipe de l'institut doit donc identifier les cendres du corps incinéré, lesquelles contiennent les restes de 3 personnes différentes...
En s'évadant à travers un parc national, un prisonnier tombe sur un corps, caché dans une souche d'arbre. L'institut découvre qu'il s'agissait d'une jeune femme, atteinte d'un lupus et travaillant dans un dispensaire fournissant du cannabis à usage médical. Cette affaire touche de près Wendell Bray, de retour à l'institut après sa chimiothérapie et lui-même usager du cannabis thérapeutique...
L'institut Jefferson peine à identifier la date exacte de la mort d'une femme, découverte dans un marais. Et pour cause, la victime a été cryogénisée, conduisant Booth et Brennan à enquêter dans cet univers particulier. Par ailleurs, Camille s'apprête à rencontrer les parents d'Arastoo et Booth s'attend à une éventuelle promotion...
Le corps de Stephanie McNamara, découvert en forêt, porte les mêmes blessures que les victimes attribuées par Bones à la « tueuse fantôme ». L'enquête détermine que Stephanie a été violentée par son père lorsqu'elle était enfant et qu'elle est liée à chacune des victimes de la tueuse...
Sam Wheat, cadre dans une banque d'affaires new-yorkaise, et Molly Jensen, sculpteur, s'aiment. Mais tout bascule lorsque Sam Wheat est agressé dans la rue et abattu. À sa grande surprise, il devient un fantôme et réussit à communiquer avec une voyante hystérique. Il tente alors d'entrer en contact avec sa femme et découvre qui a voulu le tuer...
Quand deux jeunes astronomes découvrent qu'une énorme comète est sur le point d'entrer en collision avec la Terre, chaque minute devient précieuse et le combat pour la survie est lancé...