Jeden z ławników umiera podczas procesu w odizolowanym domu obrad. Pozostałych jedenaścioro ławników, którzy głosowali za tym, że oskarżony był winny popełnionemu przestępstwu, wydaje się być naturalnymi podejrzanymi. Nick ponownie otwiera śledztwo sprzed czterech lat, w sprawie zaginięcia kobiety, kiedy jej siostra dostarcza nowe dowody, które zataiła podczas pierwszego dochodzenia.

Ciało zamordowanej kobiety zostaje znalezione w jej domu. Fizyczne podobieństwo ofiary do Sary powoduje, że Grissom osobiście zaczyna interesować się sprawą. Tym samym zostaje zmuszony do zbadania decyzji, jakich dokonał w swoim życiu.

Grissom, Sara i Nick odpowiadają na wezwanie dotyczące porażenia prądem w kasynie. Kasyno jest gospodarzem wystawy japońskich antyków. Okazuje się, że porażenie jest tylko elementem dywersji złodziei, chcących ukraść główny eksponat z wystawy. Catherine i Warrick badają sprawę morderstwa nastolatki związanego z kultem wampirów. Z ciała dziewczyny została wyssana cała krew.

W wyniku strzelaniny, podczas napadu na supermarket, ginie pięć osób. Jedną z ofiar jest funkcjonariusz policji. Inny policjant, który również był na miejscu strzelaniny, staje się obiektem dochodzenia, kiedy wychodzi na jaw, że znajdująca się w sklepie kobieta zginęła od kuli wystrzelonej z jego służbowego pistoletu. Funkcjonariusz upiera się, że strzelał do jednego z rabusiów, jednak jego ciała nie znaleziono na miejscu zbrodni.

Cały zespół musi zbadać zbrodnię, w której bogaty mąż i jego żona zostali zamordowani w stylu wyglądającym na egzekucję, przez dwóch zamaskowanych mężczyzn, w bogatej i dobrze strzeżonej dzielnicy Vegas. Następnie ciało męża zostało wywleczone na podjazd rezydencji. Fakt ten jest podstawą dla wielu pytań rodzących się w głowie Grissoma.

Catherine i Sara zajmują się ze śmiercią mężczyzny, który według wstępnych ustaleń wydaje się być transwestytą. Nieco później, podczas autopsji dowiadują się, że to co początkowo wzięły za makijaż, w rzeczywistości jest farbą do twarzy dla klaunów. Grissom, Nick i Warrick badają śmierć mężczyzny znalezionego w obszarze zamieszkałym przez bezdomnych. Okazuje się, że ofiara pracowała w centrum odwykowym dla narkomanów.

Części ciała więźniarki zostają znalezione przywiązane pod podwoziem autobusu, który miał zabrać jej współosadzone do kościoła. Katarzyna, Sara i Nick muszą pozbierać resztę jej szczątków wzdłuż drogi. Sekcja zwłok wykazuje, że kobieta nie żyła w czasie gdy przywiązano ją pod autobusem. Grissom pracuje nad sprawą mężczyzny zasztyletowanego w mieszkaniu.

Duży mężczyzna zostaje z ogromną siłą pobity na śmierć przez mniejszego faceta. Podczas przesłuchania, sprawca rzuca się na Grissoma i zostaje obezwładniony przez policjantów znajdujących się w pokoju przesłuchań. Ostatecznie umiera w wyniku zatrzymania krążenia. Wśród rzeczy ukrytych w jego samochodzie zostaje znaleziony strój kelnerki. To skłania Grissoma do przeszukania jego pokoju w motelu. Kiedy na terenie należącym do mężczyzny zostaje znaleziony szkielet kobiety, cały zespół CSI jest w szoku.

Warrick, Catherine i Nick próbują ustalić przyczynę pożaru domu, w którym ginie nastolatka. Pożar ma miejsce w tej samej okolicy, co podobnie wyglądające podpalenie. Grissom i Sara badają sprawę martwego mężczyzny znalezionego z literami ułożonymi na brzuchu. Mężczyzna był uczestnikiem w turnieju gier słownych.

Zespół CSI bada śmierć trojga funkcjonariuszy policji podczas maratonu w Las Vegas, w czasie gdy w mieście jest zebranych ponad 20.000 policjantów. Pierwsze z ciał - mężczyzny, zostaje odnalezione przez Grissoma i Catherine podczas biegu tuż przy trasie wyścigu. Dwa inne, mężczyzna i kobieta, zmarli od ran postrzałowych w jego pokoju hotelowym.

Kolejka górska wypada z torów, powodując śmierć sześciu osób. Ekipa CSI bada, czy to był wypadek, czy może zamierzone przestępstwo. Jeden ze zgonów ostatecznie okazuje się być czymś innym niż początkowo zakładano, prowadząc dochodzenie w nieoczekiwanym kierunku. Tymczasem, Catherine i Warrick badają śmierć 13-letniej dziewczynki, której ciało wrzucono bezceremonialnie na obrzeżach miasta.

Dwóch młodych mężczyzn zostaje zamordowanych, po tym jak dopuścili się oszustwa w kasynach Sama Brauna. Grissom odmawia Catherine przydziału do sprawy, ze względu na jej powiązania z Braunem, pozostawiając reszcie zespołu rozwiązanie zagadki. Jednym z podejrzanych jest syn mężczyzny, który wiele lat temu był na czarnej liście klientów za oszukiwanie w kasynach Sama Brauna. Sara dowiaduje się, że Grissom zarekomendował Nicka do awansu, którego ona chciała.

Pracownica kasyna zostaje pobita i zgwałcona w drodze do domu, jednak udaje się jej przeżyć i zidentyfikować napastnika. Po uzyskaniu wyników DNA okazuje się, że podejrzany jest niewinny, gdyż tylko 7 z 13-tu alleli jest zgodnych. Sugeruje to, że sprawcą jest jeden z jego krewnych. Kiedy badania przeprowadzone wśród jego braci dają negatywny wynik, Grissom musi ustalić, czy dowody mogą kiedykolwiek kłamać.

Cztery sprawy do rozwiązania zapowiadają długi dzień pracy dla wszystkich w CSI. Gregowi wreszcie udaje się znaleźć zastępstwo na swoje miejsce i otrzymuje przydział do swojego pierwszego oficjalnego śledztwa: strzelaniny w nocnym klubie, którą ma zbadać razem z Grissomem. Aby stać się funkcjonariuszem terenowym, Greg musi przejść ten ostatni test. Catherine bada przyczyny śmierci striptizerki w pokoju hotelowym z wieloma rozbryzgami krwi na ścianach. Warrick prowadzi śledztwo w sprawie śmierci mężczyzny porażonego prądem elektrycznym w swojej wannie. Sara i Nick mają najdziwniejszy przypadek gdy zwłoki "obcego" zostają znalezione w płytkim grobie w Strefie 51.

Ulewne deszcze w Vegas wymywają ciało z kanałów burzowych. W trakcie badania sprawy, która wkrótce okazuje się być zwykłym wypadkiem, Catherine i Warrick odkrywają w kanałach fragmenty bardzo zdegradowanych ludzkich kości. Ciało zostało wrzucone do kanalizacji naprzeciwko domu, który okazuje się być wypełniony materiałami wybuchowymi. Greg idzie na swoją pierwszą autopsję. Na szczęście udaje mu się nie zwymiotować.

Policja przyjmuje zgłoszenie o zaginięciu nastolatki. Początkowo funkcjonariusze zakładają, że dziewczynkę uprowadził pedofil, tak przynajmnie zeznaje jej siostra. Nazajutrz za miastem zostają znalezione zwłoki zaginionej dziewczyny. Sytuacja znacznie się komplikuje. Policja wyklucza bowiem udział pedofila, a za to w kręgu podejrzanych znajduje się teraz cała rodzina nastolatki: jej matka, ojciec, brat i skłócona z resztą rodziny siostra.

Ojciec, w strasznym upale, zostawia w samochodzie kilkumiesięczne dziecko. Śledztwo wykazuje, że było to swego rodzaju zabójstwo z litości. Rodzice podejrzewali, że ich syn cierpi na nieuleczalną, dziedziczną chorobę. Odpoczywający w fotelu mężczyzna zostaje śmiertelnie porażony prądem. Warrick Brown musi wykazać, jak do tego doszło. Chłopak, bezskutecznie ratując życie dziewczynie, sam ginie. Początkowo policja podejrzewa, że chciał ją zamordować.

W eleganckim domu na przedmieściach bawi się grupa "swingersów". Wszyscy są sąsiadami, przyjaźnią się ze sobą. Przechodząca w pobliżu kobieta zauważa w fontannie zwłoki młodej kobiety, jednej z uczestniczek zabawy. Związki pomiędzy gośćmi są tak poplątane, że ekipie Grissoma z trudem udaje się ustalić przebieg zdarzenia. Właściciel salonu gier ginie popchnięty na pracującą piłę tarczową. Podejrzanym jest człowiek, który podnajmował salon i zalegał z czynszem. Co dziwniejsze, w trakcie czynności operacyjnych na miejscu przestępstwa eksperci kryminalistyczni natykają się również na zwłoki dziewczyny podejrzanego.

Przed laty na terenie kampusu uniwersyteckiego grasował morderca, który zabijał młode kobiety. Został schwytany i stracony przed dwoma laty. W przeddzień jego egzekucji znów została zamordowana kobieta. Stało się jasne, że ktoś naśladuje seryjnego mordercę. Teraz ginie z kolei chłopak, ale okoliczności jego śmierci są podobne jak w przypadku kobiet. Morderca zostaje wytropiony i schwytany. Uniknie jednak sprawiedliwości.

Grupa młodzieży spotyka się na balu po zjeździe absolwentów szkoły. Bawią się w hotelu, którego właścicielem jest ojciec jednej z dziewcząt. Wybrańcy ucztują w ogromnym apartamencie hotelarza. Jedna z uczestniczek imprezy ginie w tajemniczych okolicznościach. Okazuje się, że chwilę przedtem na oczach bawiącej się młodzieży została porwana córka właściciela. Po kilu godzinach jej zwłoki znaleziono w bagażniku samochodu.

Przy drodze, na odludziu, znaleziono w samochodzie martwą kobietę. Sekcja zwłok wykazuje, że w rzeczywistości zmarłym kierowcą auta był mężczyzna, który poddał się operacji zmiany płci. Poszukiwania podejrzanych koncentrują się w środowisku transseksualnych tancerek oraz lekarzy i psychologów, którzy mają kontakt z osobami pragnącymi zmienić płeć.

Na wniosek obrony prokuratura jest zmuszona raz jeszcze zbadać sprawę o morderstwo sprzed lat. Grissom przyznaje, że na pudełku zapałek, które było dowodem w tej sprawie, teraz widzi odcisk palca, którego wcześniej nie zauważył. Odcisk nie należy do skazanego. W laboratorium, wraz z nastaniem nowego dyrektora, zostają zaprowadzone nowe porządki. Dyrektor Ecklie praktycznie doprowadza do rozbicia zespołu Grissoma. Zarzuca im popełnianie zbyt wielu błędów w pracy, a Grissoma obwinia o brak nadzoru.

Były zespół Grissoma, rozbity na dwie grupy, prowadzi dochodzenia niezależnie od siebie. Pracownicy nie są zadowoleni z takiego obrotu sprawy. Podczas buntu w więzieniu stanowym ginie jeden ze skazańców. Początkowo o spowodowanie jego śmierci obwinieni zostają strażnicy. Prawda wygląda jednak inaczej. Podczas pracy nad zupełnie inną sprawą Greg Sanders znajduje w kuble na śmieci zwłoki zagłodzonego pięciolatka. Zaginęli także dwaj bracia ofiary. Trop prowadzi do sierocińca.