Лаборатория «Неестественная смерть» расположена в центре большого города, представляя собой технологически оснащённое помещение, где слаженная команда профессионалов разбирает самые запутанные случаи. Действие сериала разворачивается вокруг команды экспертов, каждый член которой обладает уникальными навыками. Среди них ведущий патологоанатом доктор Лана Грей, обладающая феноменальной интуицией и опытом в криминалистике. Её правая рука — токсиколог Алекс О’Коннор, чье глубокое знание редких веществ нередко становится ключом к разгадке. Также в команде трудятся баллистик Маркус Ли, специалист по электронным данным Клара Рид и харизматичный психолог Дэвид Финн, умеющий разгадывать психологические мотивы жертв и подозреваемых.
Сюжет каждой серии строится вокруг нового случая, который на первый взгляд кажется обычным несчастным случаем или естественной смертью. Однако при внимательном изучении выясняется, что дело имеет более тёмные и сложные корни. В одной из серий команда расследует смерть известного художника, который предположительно умер от передозировки. При детальном изучении картин, оставленных на месте преступления, Лана Грей замечает необычные следы, которые указывают на присутствие другого человека в момент смерти. Алекс О’Коннор, исследуя биологические образцы, обнаруживает чрезвычайно редкий яд, в то время как Клара Рид находит цифровые следы, указывающие на взлом электронного дневника художника. Маркус Ли, изучая баллистические улики, выявляет наличие второстепенной травмы, ранее не замеченной. Психолог Дэвид Финн, проанализировав записи из дневника, приходит к выводу о сложных взаимоотношениях в окружении погибшего, что проливает свет на возможный мотив убийства.
Каждый эпизод сериала полон напряжения и интриг, раскрывая тайны, которые, казалось бы, навсегда останутся за завесой необъяснимых несчастных случаев. Лаборатория «Неестественная смерть» становится той последней надеждой, которая способна восстановить справедливость и дать ответы семьям, не готовым смириться с уходом близких.