Brillante anthropologue médico-légale, Temperance travaille à l'institut Jefferson et écrit parallèlement des romans. Elle aide le FBI à élucider des crimes lorsque les techniques traditionnelles d'identification des corps ne suffisent pas - quand ils sont brûlés,décomposés ou défigurés. Le Dr Brennan est surnommée “Bones” par Booth en référence à sa passion pour son métier.

Ses parents ont disparus mystérieusement peu avant Noël quand elle avait 15 ans. C'est pour cela qu'elle s'est tournée vers l'anthropologie car elle a toujours voulus savoir ce qui leur est arrivé.Et aussi pour cela qu'elle n'aime pas Noël en dépit des expliquations "rationnels" qu'elle sort quand on lui demande pourquoi elle n'aime pas Noël.On sait aussi que Temperence Brennan n'est pas son vrai nom car ses parents sont des truants qui on changer de nom quand elle était petite(quand son frére avait 8 ans). Sa mére est dans un frigo de l'institut depuis 1998.

Cette série est inspirée de la vie du médecin légiste et écrivain Kathy Reichs (la créatrice de la série). On peut y suivre le docteur Temperance Brennan (Emily Deschanel), médecin légiste qui travaille au Jeffersonian Institution et qui écrit de temps en temps des romans. Elle est très forte dans son domaine et arrive à trouver des indices dans et sur les os de victimes humaines. C'est pour cela que le FBI lui demande de participer à certaines enquêtes policières.

Brennan est entourée de ses collègues, tout aussi doués qu'elle : Angela Montenegro (Michaela Conlin) qui a créé un logiciel permettant de refaire en trois dimension le visage et le corps des victimes, Zack Addy (Eric Millegan) un jeune génie et Daniel Goodman (Jonathan Adman).
Dans ses enquêtes policières, Brennan fait équipe avec l'agent spécial Seeley Booth (David Boreanaz), un ancien tireur d'élite de l'armée qui fait plus confiance à son instinct qu'aux scientifiques.

Mais malgré toutes leurs différences, Brennan et Booth travaillent particulièrement bien ensemble.