Wann immer irgendwo Knochenfunde der Polizei Rätsel aufgeben, wird sie hinzugezogen: Dr. Temperance Brennan ist forensische Anthropologin und kann wie niemand sonst in Skeletten und Knochenresten lesen. Sie entdeckt noch so winzige Hinweise auf die Identität des Opfers und die Todesursache. Sollte ein Verbrechen vorliegen, findet sie wertvolle Spuren, die der Polizei bei der Suche nach dem Täter helfen. Unterstützt wird sie dabei von einem Team junger Wissenschaftler, die mit ihr am Jeffersonian Institut in Washington arbeiten. Doch die Arbeit im Institut ist ihr nicht genug. Daher überredet sie den FBI-Agenten Seeley Booth, sie aktiv in die Ermittlungen außerhalb des Labors mit einzubeziehen. Booth lässt sich zunächst nur widerwillig darauf ein, denn Wissenschaftler sind ihm suspekt.

Außerdem beurteilen er und Brennan die Fälle oft sehr unterschiedlich: Während Brennan an die Wissenschaft glaubt und sehr rational an die Fälle herangeht, verlässt sich Booth lieber auf seinen Instinkt und vertraut auch beim Umgang mit den Verdächtigen auf sein Bauchgefühl. Doch im Grunde macht die beiden genau das zu einem perfekten Team.

Die vierte Staffel besteht aus folgenden Episoden:

01 - Zwei Amerikaner in Großbritannien (1)
02 - Zwei Amerikaner in Großbritannien (2)
03 - Ein Toter steckt im Plumpsklo
04 - Der Finger im Vogelnest
05 - Die toten Teile im tiefroten Teich
06 - Die Unbeliebtheit und der Tod
07 - Ein Er in einer Sie
08 - Schrottskulptur mit Schädel
09 - Fliegt ein Schwindler aus der Drogenküche
10 - Die Hitze der Hölle im Himmel
11 - Ein Wind, der vom Tod erzählt
12 - Hereinspaziert zu Dressuren und Blessuren!
13 - Zündstoff im Eis
14 - Der Totengräber und andere Rückkehrer
15 - Die Prinzessin auf der Birne
16 - Ein Wettlauf gegen den Schaum
17 - Das Salz in den Wunden
18 - Der Doktor und das böse Vieh
19 - Wissenschaft, die Leichen schafft
20 - Die Schöne in der Pappe
21 - Requiem für eine Requisite
22 - Der Doppeltod des Dahingegangenen
23 - Mädchenkopf mit Maske
24 - Der Biber in einem Otter
25 - Ein Kritiker im Cabernet
26 - Eine Geschichte zum Schluss