Booth est tourmenté par le chantage de Pelant. Celui-ci lui a en effet imposé de renoncer à son mariage avec Bones, lui interdisant d'évoquer les raisons de cette annulation avec la jeune femme. Si le policier n'obéit pas, le tueur exécutera cinq personnes innocentes. Ne sachant que faire, Booth cherche conseil auprès d'un ami, un ancien prêtre. De son côté, Bones se sent malheureuse et blessée. Elle est soutenue par toute l'équipe de l'institut. Le couple doit faire abstraction de ses sentiments réciproques lorsqu'il est amené à enquêter sur le meurtre d'un comptable du département d’État. L'homme a été retrouvé broyé dans le système d'air conditionné d'un hôtel...

Un lynx est capturé alors qu'il était en train de dévorer un cadavre. L'enquête permet d'établir que le défunt a été tué dans une réserve indienne où sont régulièrement organisées des thérapies de couple. L'homme avait participé à une de ces séances, avec une femme qui n'était pas son épouse. Booth et Brennan intègrent une session sous couverture. De son côté, Camille est victime d'une usurpation d'identité. Sweets, qui a l'impression de perdre la main, décide de prendre quelques jours de repos...

Le corps d'un homme est trouvé dans une voiture brûlée. Tout porte à croire qu'il a d'abord été décapité. Grâce à la plaque d'immatriculation, Booth entre en contact avec le propriétaire du véhicule qui prétend qu'on lui a volé. Le meurtre pourrait être lié à une affaire de drogue qui aurait mal tourné. Devant la complexité de l'enquête, Booth décide de rappeler Sweets qui s'est mis en disponibilité.

Pelant est de retour. L'équipe de l'Institut Jefferson veut mettre un terme à ses agissements une bonne fois pour toutes. Avec l'aide de l'agent Hayes Flynn, le petit groupe de scientifiques élabore une scène de crime, d'après un tableau de Salvator Rosa, le supplice de Prométhée, dans le plus pur style de Pelant, pour faire croire à un nouvelle oeuvre du criminel. Elle espère ainsi débusquer le tueur en série en bafouant son honneur. Lorsque l'agent Flynn est découvert à la place du cadavre, l'équipe comprend que Pelant l'a de nouveau doublée. Sweets, de retour de vacances, soupçonne l'appât de trahison...

Un corps en état de décomposition est découvert suspendu à une corde, le long d'une paroi rocheuse. Ses organes ont été partiellement dévorés par des rapaces, ce qui complique son identification. Les scientifiques déduisent néanmoins que la victime était un cinquantenaire atteint d'un cancer en phase terminale. Alertée, son épouse révèle à Booth et à Sweets qu'il ne se soignait qu'avec l'homéopathie.

Booth et Brennan répètent leur mariage quand un corps est découvert sur le campus de l'université Adams. Afin de ne pas perturber les préparatifs, l'équipe du Jeffersonian se charge de résoudre l'affaire seule.

Brennan et Booth sont en lune de miel à Buenos Aires et le policier espère en profiter mais l'anthropologue parvient à s'imposer sur l'affaire d'un ancien nazi donc les restes ont été retrouvés calcinés. Booth a des doutes mais découvre que son personnage dans les romans de Brennan est très populaire.

Les os d'un homme sont retrouvés dans un barrage naturel construit par des castors. La victime était un mannequin qui gagnait sa vie en vendant son sperme. Brennan est éloignée de l'affaire par une rivalité avec une autre auteure de romans policiers, dont elle a critiqué les livres.

Alors que Brennan est jurée pour le procès d'une star du football accusée d'avoir tué sa femme, son équipe s'occupe d'un corps qu'elle identifie vite comme le témoin-clé de l'affaire que juge Brennan. Le respect des règles leur impose alors de taire l'information le temps du procès, quitte à libérer un potentiel coupable.

Le corps d'un scientifique spécialisé dans la conception de nourriture industrielle est retrouvé dans un ragoût servi dans une cantine, l'occasion pour l'équipe de découvrir les secrets de fabrication. Angela veut organiser un enterrement de vie de jeune fille pour Brennan mais craint de se faire mal voir de Booth, avec qui elle est toujours en froid.

Le corps d'une gymnaste de 16 ans est retrouvé dans un terrain vague foudroyé après une négligence des personnes qui l'ont retrouvé. Brennan prend la défense du père de la victime, premier suspect, un mathématicien tellement absorbé par ses recherches qu'il en négligeait sa fille. En parallèle, Booth prend en charge l'affaire d'usurpation d'identité de Camille.

Perturbée par les dernières paroles de Pelant et de sa théorie de la Tueuse Fantôme, Bones reçoit une affaire sur son perron : les restes d'une navigatrice ont été déterrés et laissés devant chez elle. Elle découvre vite que la victime a été assassinée et qu'on a couvert le crime, et pense aussitôt à la Tueuse Fantôme, une théorie qui laisse sceptique tout le laboratoire.

L'équipe du Jefferson enquête sur la mort de Colin Haynes, un chanteur de country dont le corps a été retrouvé dans un jardin, enterré sommairement. L'homme ne se produisait que dans un bar, mais cette médiocrité n'est qu'apparente. En remontant jusqu'à une maison de disques, Brennan et ses collègues découvrent que Haynes était une vedette aux Philippines. Wendell Bray, l'un des collaborateurs de Brennan, s'est blessé au bras pendant un match de hockey. Alors qu'elle examine cette blessure, elle fait une triste découverte...

Un corps a été retrouvé dans les auges d'une porcherie. Le Jeffersionian identifie les restes comme ceux d'un maître d'échecs égocentrique. Pendant ce temps, le Dr Saroyan apprend qu'elle va être récompensée par un magazine scientifique, ce qui la surprend mais surtout lui fait douter de la réaction de Brennan.

Le corps d'une jeune femme a été retrouvé enterré et il semble qu'elle ait été la victime d'un enlèvement qui a mal tourné. Hodgins n'arrive pas à se consacrer à l'affaire car il apprend un secret de famille vieux de 30 ans. Booth est mal à l'aise depuis qu'il a découvert un gros chèque de la maison d'édition de Brennan.

Le corps d'une afghane expatriée aux États-Unis pour avoir lutté contre le terrorisme est retrouvé dans un étang. Son contact était Danny Beck, l'ami de Booth qui en vient à suspecter que le terroriste qu'il croyait avoir tué aurait survécu. Brennan veut s'impliquer dans l'affaire et aller plus sur le terrain, mais elle trouve que les tarifs de son assurance-vie sont trop chers.

Un ex-détenu devenu agent de saisie est retrouvé dans une fosse septique en Virginie. Pour cette enquête, le Dr Brennan se voit assister d'un nouvel interne prestigieux : un docteur en anthropologie cubain très séducteur qui cherche à prospérer aux États-Unis. Booth et Brennan se posent la question d'élever leur fille dans la religion catholique.

Le corps d'un acteur de show télévisé pour enfants est retrouvé dans un plant de kudzu qui détruit les restes. En l'absence de stagiaires, c'est Clark qui assiste l'équipe, mais il est trop excité à l'idée que son premier roman va être édité. Booth veut offrir à Christine une fête d'anniversaire, chose que Brennan n'a jamais eue.

Lors des funérailles d'un milliardaire, Brennan et Booth ont la surprise de voir arriver le défunt à la cérémonie. L'équipe du Jeffersonian a donc la tâche d'identifier la victime à partir des quelques restes du corps incinéré et de trouver la cause de la mort.

Les restes d'une femme souffrant de lupus sont retrouvées coincées dans une souche d'arbre de Great Falls Park. La victime travaillait dans un magasin fournissant du cannabis à usage médical et pourrait avoir été victime d'un usager mécontent. Wendell revient au Jeffersionian et l'affaire le touche de près, malade d'un cancer et lui aussi usager de cannabis pour supporter son traitement.

Un corps est retrouvé dans un marais et l'équipe du Jeffersonian est perplexe car les preuves indiquent trois périodes possibles pour la mort. Il s'avère que la victime est une femme très impliquée dans les techniques de cryogénie. Booth a du mal à s'impliquer dans l'affaire, débordé par ses supérieurs qui lui demandent de revenir sur de vieux dossiers, indiquant selon Sweets qu'ils pourraient envisager une promotion.

Un corps est retrouvé en forêt et les premières preuves semblent accuser le Tueur Fantôme que Brennan traque depuis des mois. La résolution de l'affaire, qui implique à nouveau les McNamara, pourrait valoir à Booth la promotion qu'on lui promet.

Le corps d'un coach de natation est retrouvé au fond d'un puits. Booth étant trop occupé par ses entretiens à venir, il confie l'affaire à Sweets, qui se retrouve sur le terrain responsable de l'équipe alors qu'elle accueille une nouvelle interne.

Booth est amené à l'hôpital, blessé par balle grièvement. Deux jours plus tôt, il devait rencontrer un homme qui affirmait que l'affaire du Tueur fantôme cachait un vaste complot au sein du FBI touchant des hommes influents. Mais l'homme est retrouvé mort et l'équipe du Jeffersonian va devoir résoudre l'affaire, mais également retrouver les preuves.