Ben Corey, arts van opleiding, staat aan het hoofd van IPS USA LLC, het bedrijf dat hij heeft opgericht in de hoop dat het een leidende rol zal spelen in de commercialisering van humane stamcellen. Corey is erin geslaagd een deal te sluiten met de Japanse wetenschapper Satoshi Machita, die baanbrekend werk heeft verricht in het onderzoek naar het gebruik van menselijke stamcellen voor medische toepassingen. Van cruciaal belang hierbij is dat IPS USA LLC het patent van Satoshi heeft gekocht, en ook de hand heeft weten te leggen op Satoshi's labboeken. Die labboeken heeft Ben wel zelf gestolen van de Universiteit van Kyoto. Satoshi, die in Japan verantwoordelijk wordt geacht voor de diefstal van de labboeken, kan met de hulp van de New Yorkse maffia samen met zijn familie zijn land ontvluchten om in New York illegaal als medewerker aan de slag te gaan bij IPS USA. De Japanse overheid, die het belang van de labboeken voor de Japanse farmaceutische industrie naar waarde weet te schatten, besluit samen te werken met een tak van de Japanse Yakusa in New York om de labboeken terug in haar bezit te krijgen.
Satoshi wordt vermoord en zijn lijk, dat zonder identiteitspapieren wordt teruggevonden, belandt op de autopsietafel van Laurie Montgomery, een gerenommeerde forensisch pathologe bij het OCME, een overheidsinstantie die onderzoek doet naar alle verdachte overlijdens in New York. Dit kan gaan over ongevallen, moord, geweld of, in het geval van Satoshi, over een niet geïdentificeerd persoon. Laurie bijt zich vast in het dossier en ondanks tegenstand binnen het OCME blijft ze vastberaden om een antwoord te vinden op het hoe en het waarom van Satoshi's dood. Zonder het zelf te beseffen neemt ze hierbij een enorm persoonlijk risico en binnen de kortste keren verkeren zij en haar familie in een ware nachtmerrie, georkestreerd door de New Yorkse maffia.
Robin Cook neemt in DNA de draad terug op met een van zijn vaste hoofdpersonages, Laurie Montgomery, die na 22 maanden zwangerschapsrust terug aan de slag gaat bij het OCME. Na de bevalling werd bij Lauries zoontje John Junior kanker vastgesteld. Gelukkig kon J.J. de kanker overwinnen, maar omwille van de ziekte is Laurie langer thuisgebleven dan gepland. Lauries onzekerheid over de vraag of ze in combinatie met haar job als pathologe wel een goede moeder kan zijn voor J.J. staat centraal in het verhaal.
In de proloog besteedt Cook enorm veel aandacht aan het uitleggen van de structuren binnen de Japanse Yakuza, de terminologie die hij hiervoor gebruikt is soms te complex om er als lezer vlot doorheen te komen. Een Japans woordenboek is bijna een must, en hetzelfde kan worden gezegd van de uiteenzetting over het gebruik van humane stamcellen in de farmaceutische industrie. Niettemin bewijst dit dat Cook wederom zijn research op orde heeft. Toch heeft dit ook een keerzijde: er worden iets te veel plotlijnen tegelijkertijd opgestart, waardoor het verhaal vrij stroef van start gaat. Eens de eerste 100 pagina's doorworsteld zijn, ondergaat DNA een metamorfose en wordt het verhaal plots een intense politiethriller.
Cook maakt handig gebruik van een trucje door zijn lezer meer info te verschaffen dan waarover de hoofdpersonen in het boek reeds beschikken, waardoor je betrokkenheid bij het verhaal enkel maar verhoogt. Als lezer voel je je als het ware geroepen om Laurie bij te staan aan de autopsietafel, omdat je al weet waar er moet gezocht worden. Wanneer op het einde de verschillende verhaallijnen op een briljante manier in elkaar smelten, kun je enkel maar concluderen dat DNA wederom een schot in de roos is. DNA is een boek dat je, eens je op dreef bent, nog maar moeilijk kan wegleggen. De personages zijn levensecht en het menselijke aspect staat centraal.
In de epiloog staat Cook nog even stil bij het feit dat meer en meer artsen niet meer werken in het belang van de patiënt maar enkel kiezen voor het eigenbelang. Om zo snel mogelijk veel geld te verdienen deinzen ze er niet voor terug alle middelen in te zetten. Je kunt als lezer enkel hopen dat deze trend niet bewaarheid wordt.