La dottoressa Temperance Brennan è un'antropologa eccezionale, di fama riconosciuta, che lavora con il suo staff nel "Jeffersonian Institute", una ragazza molto intelligente, ma decisamente asociale e goffa nelle relazioni interpersonali; è proprio per la sua eccezionale devozione al lavoro che Temperance viene contattata dall'FBI per aiutare un loro agente, Seeley Booth, a risolvere un caso di omicidio il cui unico indizio è lo scheletro della vittima. Grazie al suo brillante intuito ed alla sua precisione assoluta, Temperance aiuta Seeley a risolvere il caso (non prima di essersi guadagnata da quest'ultimo il soprannome di "Bones", ossa per l'appunto, da cui deriva il nome della serie), ma non sarà la loro unica collaborazione; proprio grazie all'eccezionale affiatamento dimostrato dai due, l'FBI decide che l'agente Booth ricorra più volte all'aiuto della dottoressa Brennan per risolvere i casi più difficili e per i due l'esperienza sarà, oltre che una strepitosa collaborazione di lavoro, anche un vero e proprio viaggio di vita dove ognuno, tra un caso e l'altro, imparerà un po' dall'altro.
Brennan viene chiamata per il deragliamento di un treno…e scopre di avere un nuovo capo!Il treno su cui viaggiava un famoso senatore viene deragliato da una macchina parcheggiata sulle rotaie. Brennan scopre perchè il cadavere di un ricco imprenditore era stato messo nella macchina. E nel frattempo continua a cercare suo padre.
Un incidente ad un camion della spazzatura rivela il corpo di un ragazzo scomparso da 3 settimane. Quando l’indagine rivela che una ragazzina in affido e’ il principale sospetto, Brennan si deprime vedendo come tutto il resto del team getta facilmente la colpa al sistema degli affidi di cui lei ha esperienza diretta.
I resti di una ragazzina vengono trovati nel sistema di filtrazione di una centrale per il trattamento delle acque. Le indagini porteranno Booth e Brennan nel preoccupante mondo dei concorsi di bellezza per bambini.
Booth e Brennan sono a Las Vegas per indagare sullo scheletro di un procuratore federale morto cinque anni prima. Nella stessa zona trovano i resti di una ragazza morta da una settimana, uccisa con le stesse modalità del procuratore. Scopriranno che sono stati entrambi uccisi da una banda che organizza combattimenti a mani nude clandestini.
Mentre indaga sull'omicidio di un vecchio agente dell'FBI, la squadra scopre una decina d'anni di cospirazioni. Il padre di Brennan potrebbe esservi invischiato...
Booth viene mandato da uno psichiatra dopo avere scaricato la sua pistola in pubblico senza alcun motivo. A Brennan viene così affidato un altro compagno, l'agente dell'FBI Sullivan.
Brennan e la sua squadra indagano sulla morte di un ricco donatore che conosceva Hodgins. Intanto la storia d'amore tra Brennan e Sully si fa sempre più intensa.
Le indagini sono incentrate su una serie di omicidi, che somigliano a quelli descritti in un romanzo. Booth e Sully cercano l'assassino tra i suoi appassionati lettori, misteriosi frequentatori di siti internet.
I resti di un corpo vengono scoperti dentro un blocco di cemento e Booth ha la sensazione che la vittima fosse legata a un boss del crimine organizzato.
Si indaga su delle ossa lucenti, trovate in una vecchia casa in pietra. La squadra tenta di scoprire se il corpo è entrato a contatto con degli elementi radioattivi.