La 13ème victime d'un violeur en série est retrouvée morte. L'agresseur a infligé à toutes ses victimes une brûlure très particulière. L'agent Don Eppes du FBI, qui dirige l'enquête, dispose de toute une équipe bien entraînée à ce genre d'affaires. Mais c'est en la personne de Charlie, son frangin, qu'il pourrait bien trouver une aide précieuse. Mathématicien passionné, le jeune homme manie les chiffres avec dextérité ; et il pourrait bien avoir une théorie pour retrouver le coupable...

Selon Charlie, les braqueurs de banques ont leurs petites habitudes, et dès qu'ils ont mis au point un plan qui marche, ils s'y tiennent. Le jeune homme a alors établi une équation pour le FBI afin de leur permettre de prédire où et quand ces deux braqueurs frapperont la prochaine fois. Don et toute son équipe sont sur les lieux indiqués par l'équition comme étant la prochaine cible des braqueurs. L'équation de Charlie est-elle fiable ? N'y a-t-il pas une part d'imprévu qui reste hors de contrôle ?...

Aux alentours de Los Angeles, plusieurs personnes souffrants des mêmes symptômes sont mises en quarantaine par le département de la Santé Publique. Au FBI, Don songe à une attaque bioterroriste car le virus n'est autre que celui de la grippe espagnole, et déjà, des morts sont à déplorer. Alors, l'équipe de Don travaille en collaboration avec la Santé Publique qui présente à Don son meilleur mathématicien agréé pour localiser le point d'origine de la propagation... Charlie !

Après lecture de la thèse d'un étudiant en science venant de se suicider, Charlie convainc son frère Don de mener une enquête plus approfondie. Non seulement, Charlie culpabilise de n'avoir pas aidé cet élève qui avait sollicité son aide, mais surtout, il confirme l'exactitude des travaux de l'élève démontrant la fragilité de la structure architecturale du plus grand immeuble de Los Angeles, le Cole Center, propriété d'un homme d'affaires arriviste. A la maison, Alan persuade Don de venir accompagné de Terry pour égayer son premier dîner galant.

Une fillette de cinq ans est kidnappée pendant son goûter d'anniversaire. Le père de l'enfant étant un grand mathématicien, Don fait appel à son frère Charlie pour pouvoir comprendre ce qui motive les ravisseurs.

En enquêtant sur un déraillement de train, Don réalise que cette tragédie fait partie d'une série d'accidents volontaires récréés à partir de carambolages passés impliquant la négligence des réseaux ferrés. A chaque collision, le saboteur laisse en signature un tableau de chiffres dont Charlie doit trouver la clé avant la date commémorative d'une terrible catastrophe sur le plan écologique. Ce dernier commence à affirmer ses sentiments envers Amita.

Le FBI découvre qu'une série de braquages ayant fait des victimes est liée à un gang de faux-monnayeurs qui ont enlevé une artiste pour contrefaire des billets. Lors de cette enquête, Don collabore avec Kim, son ancienne fiancée, devenue agent des Services Secrets.

Un homme est retrouvé étranglé dans son appartement. Un crime dont la méthode opératoire est similaire à un autre, survenu l'an passé, sur une femme et dont le coupable passé aux aveux croupit aujourd'hui en prison. Maintenant, Don doit réouvrir l'affaire et déterminer s'il a fait condamner un innocent. Charlie réexamine alors la logique probatoire du dossier et met en cause la méthode empirique d'identification des suspects...

La panique s'installe dans la ville suite aux nombreuses victimes abattues au hasard et en plein jour par un sniper. Selon le FBI, qui a fait appel à l'expert Edgerton, une arme différente a été utilisée pour chaque meurtre et il n'est pas impossible qu'il existe plusieurs tireurs, agissant comme par effet de mode. Rapidement, Alan s'inquiète de voir Charlie accompagner Don sur des scènes de crime très exposées.

Un camion transportant des matières radioactives est dérobé. Les voleurs exigent une rançon de 20 millions de dollars sinon ils menacent de faire exploser le chargement dans Los Angeles. Tandis que Don tente de localiser le camion, Charlies prospecte pour trouver l'endroit susceptible de causer le moins de dommage à la population si jamais cette "bombe" devait exploser.

Un chercheur travaillant pour le gouvernement est retrouvé poignardé chez lui. On découvre que des fichiers ont été supprimés de son ordinateur personnel. En reconstituant les codes informatiques, Charlie découvre que ces fichiers concernaient des données statistiques sur le base-ball. L'enquête révèle également que la victime vivait un divorce difficile et qu'il tentait d'empêcher sa femme de s'emparer deses biens...

Un objet volant non identifié est aperçu par plusieurs témoins au dessus de Los Angeles ; il s'agit d'un " phénomène aérien inexpliqué " qui pourrait être en rapport avec une attaque terroriste. En étudiant les données sonores et en croisant les images obtenues par plusieurs radars, Charlie découvre la trajectoire et la composition de cet avion dont les nouvelles technologies pourraient révolutionner le système aérien...

Deux criminels s'échappent d'un car de prisonniers suite à un accident de la route. L'un d'entre avait été condamné à la perpétuité suite au témoignage d'une femme dont le FBI craint désormais pour la sécurité. Alors que le premier fugitif est retrouvé au domicile de son ex, le second reste introuvable et provoque une véritable chasse à l'homme pour laquelle Don collabore avec Billy Cooper, son ancien partenaire à la section de recherche des criminels en fuite...