Este artigo analisa a cadeia de custódia no contexto da segurança pública, com ênfase na atuação da Polícia Militar na preservação da prova no local de crime. A cadeia de custódia é um procedimento essencial para garantir a integridade, autenticidade e validade da prova material no processo penal, desde sua coleta até sua apresentação em juízo. A pesquisa tem como objetivo principal discutir os desafios enfrentados pela Polícia Militar no cumprimento de sua função como primeiro agente público a acessar a cena do crime, destacando a importância de sua correta atuação para a eficácia da persecução penal. Adota-se uma abordagem qualitativa, com base em pesquisa bibliográfica e documental, utilizando legislações vigentes, doutrina especializada e normas técnicas nacionais. Os resultados indicam que, apesar dos avanços normativos e da maior conscientização institucional, ainda persistem falhas operacionais, falta de treinamento padronizado e ausência de integração entre os órgãos de segurança pública. Conclui-se que a correta aplicação dos procedimentos da cadeia de custódia pela Polícia Militar é fundamental para a produção da prova lícita e confiável, sendo indispensável o investimento em capacitação, protocolos claros e articulação interinstitucional para a efetiva preservação dos vestígios criminais.