W Las Vegas zostają znalezione zwłoki mężczyzny. Początkowo wszystko wskazuje na to, że popełnił on samobójstwo, jednak Gil Grisom (William Petersen) nie jest przekonany co do takiego przebiegu wydarzeń.

Grissom, który został nowo mianowanym szefem laboratorium kryminalistycznego, bada rzekome samobójstwo zwycięzcy kumulacji. Tymczasem Warrick musi sobie poradzić z faktem, że początkująca technik kryminalistyki - Holly Gribbs, zostaje postrzelona podczas jego nieobecności w czasie gdy miał ją nadzorować.

Eksperci poszukują młodej kobiety, żony zamożnego mieszkańca Las Vegas, która została uprowadzona z domu dla okupu i pogrzebana żywcem na jednej z okolicznych pustyń. W tym samym czasie, drugi zespół bada sprawę potrącenia ze skutkiem śmiertelnym małej dziewczynki.

Grissom i Catherine badają sprawę znalezienia ludzkiej nogi w jeziorze. Głównymi podejrzanymi są mąż i chłopak ofiary. Tymczasem Sara i Nick prowadzą dochodzenie w sprawie śmierci kandydata na członka bractwa studenckiego po nieudanych otrzęsinach.

Grissom i Warrick zajmują się przypadkiem młodego człowieka, który został znaleziony nago na pustyni bez oczywistej przyczyny śmierci. Sara stara się dowiedzieć, dlaczego ciało kobiety, która została pochowana w zeszłym tygodniu trafiło do śmietnika. Catherine i Nick badają sprawę zabójstwa dziekana szkoły przez jej założyciela.

Catherine narusza przepisy wydziału, kiedy zajmuje się przypadkiem oskarżenia o gwałt przeciwko jej byłemu mężowi. Warrick i Sara szukają brakującego pocisku, który oczyści lub doprowadzi do oskarżenia policjanta w sprawie zabójstwa. Grissom i Nick badają szkielet kobiety, znaleziony w domu, pochowany w cemencie.

Zespół zostaje wezwany do domu na przedmieściach, gdzie w makabrycznych okolicznościach zostają znalezione ciała niemal całej rodziny. Jedynymi ocalałymi są dwie córki, a całej sprawie brakuje wyraźnego motywu.

Grissom, Catherine i Sara badają sprawę pozornego samobójstwa, ale szybko zdają sobie sprawę, że przyczyna śmierci nie tylko została zainscenizowana, ale również dokonana w identycznych okolicznościach do przypadku sprzed kilku miesięcy przed tym dochodzeniem. Sprawa zmienia swój obrót gdy Grissom znajduje odcisk palca na przedmiocie z miejsca zbrodni. Tymczasem Warrick i Nick przyglądają się wypadkowi samochodowemu. Na miejscu zostaje znaleziony tylko pasażer na tylnym siedzeniu, a po kierowcy nie ma śladu. W czasie badania odcisków palców z samochodu, eksperci odkrywają, że są one pokryte dziwnym niebieskim pyłem.

Zespół bada śmierć pasażera na pokładzie samolotu rejsowego. Grissom, Sara i Nick badają dowody w samolocie, podczas gdy Catherine i Warrick przesłuchują innych pasażerów. Szybko zdają sobie sprawę, że zebrane dowody i zeznania świadków nie pokrywają się. Sekcja zwłok wykazuje, że zmarły pasażer cierpiał na poważną chorobę. Ale co, lub kto, go zabiło?

Sara i Grissom badają śmierć kobiety, Kaye Shelton, znalezionej zawiniętą w koc w górach. Nie mając możliwości potwierdzenia godziny śmierci, Grissom opiera się na dojrzałości owadów żerujących na ciele ofiary by ustalić przybliżony czas zgonu. Catherine i Warrick pracują nad sprawą skradzionego obrazu. Tymczasem Nick pracuje solo, nad sprawą zaginięcia żony.

Badając zniknięcie Margaret Shorey w supermarkecie, Grissom i Catherine natykają się na seryjnego mordercę, który twierdzi, że zabił pięć kobiet porwanych w supermarketach zlokalizowanych wzdłuż drogi I-15. Sara i Warrick dostają przypadek śmierci człowieka, który, zdaniem jego brata, został zabity przez włamywacza. Sara szybko zaczyna podejrzewać, że brat nie mówi prawdy. Nick na specjalną prośbę bada sprawę molestowania.

Grissom otrzymuje kasetę wideo od osadzonego o nazwisku Frank Damon, który jest sądzony za podpalenie, w wyniku którego śmierć ponieśli jego żona i syn. Na taśmie, Damon twierdzi, że jest niewinny i prosi Grissoma, by mu pomógł. Grissom zgadza się na ponowne zbadanie dowodów, pomimo świadomości, że ściągnie na siebie gniew Eckliego, który wcześniej pracował nad tą sprawą. Tymczasem Nick i Catherine prowadzą śledztwo w sprawie śmierci młodego mężczyzny znalezionego z raną postrzałową głowy wewnątrz jego samochodu.

Bomba w walizce eksploduje w holu budynku biurowego. Zespół musi poskładać wszystkie części tej bomby, by znaleźć podpis jej twórcy. Nick zostaje wmieszany w zbrodnię, gdy kobieta, z którą spędził ostatnią noc zostaje znaleziona martwa następnego dnia.

Mężczyzna wraz ze swoim synem przypadkowo znajdują ludzką kość podczas zabawy ze swoim psem w aportowanie na pustyni. Grissom i Catherine zbierają zespół mający na celu przeczesanie okolicy w poszukiwaniu innych kości. Po złożeniu szkieletu w laboratorium, udaje się ustalić, że ciało zostało pocięte na kawałki. Na podstawie uzębienia zmarły zostaje zidentyfikowany jako 70-letni Mel Bennett. Catherine i Grissom odwiedzają żonę zmarłego, który twierdzi, że jej mąż jest w pobliskim sklepie. Sara i Warrick zostają wezwani do motelu, gdzie w łóżku znaleziono martwego striptizera. Pokój został wynajęty przez kobietę, którą niedawno rzucił...

Zespół przyjeżdża do domu Portii Richmond, emerytowanej tancerki rewiowej, gdzie podczas imprezy charytatywnej znaleziono ciało pływające w basenie. Samej Portii nie ma na miejscu, a para gospodarzy, Patrick i Amanda Haynes, twierdzi, że jest ona na wakacjach w Europie. Warrick pracuje nad sprawą porachunków mafijnych. Ofiara została znaleziona w szklanej windzie z ćwierćdolarówką wetkniętą do rany po kuli na czole.

Nieznana ofiara została brutalnie zaatakowana i zgwałcona, po czym pozostawiona na pewną śmierć na poboczu drogi. Z powodu dwóch kul, które utkwiły w jej mózgu, znajduje się w głębokiej śpiączce. Catherine i Warrick pracują nad otwartą sprawą człowieka zabitego przez swojego sąsiada. Zeznania oskarżonego i żony zmarłego są ze sobą sprzeczne.

W sklepie z ceramiką zostaje znaleziony martwy złodziej z tępo narzędziowym urazem głowy, gdzie z całą pewnością usiłował włamać się do sejfu. Zespół szukając dowodów w sklepie znajduje się odcisk palca dziewczyny, która zaginęła 20 lat wcześniej. Sara i Warrick znajdują szczątki staruszki starej w jej bujanym fotelu. Oboje wierzą, że są świadkami przypadku samozapłonu człowieka. Aby to udowodnić, Sara postanawia sama przeprowadzić eksperyment.

Para wychodzi z eleganckiej restauracji do swojego samochodu. Zostają zaatakowani i zabici. Gdy zespół przybywa na miejsce, zastają naocznego świadka, którym jest młody mężczyzna, który pozostał tu, aby złożyć zeznania. Catherine bada sprawę zawalenia się budynku mieszkalnego, które doprowadziło do śmierci trzech osób w podeszłym wieku.

Sprawa porwania staje się niezwykle osobista dla bezstronnego zwykle Grissoma. 4-miesięczne dziecko, Zach Anderson, zostaje rzekomo porwane ze swojego domu. Matka niemowlęcia znajduje list z żądaniem okupu w jego łóżeczku. Wiele rzeczy wydaje się dziwnych w tej sprawie w miarę jak analizowane są kolejne dowody. Gdy ciało Zacha zostaje znalezione na pobliskim polu golfowym, zespół jest pewien, że jego śmierć nie jest przypadkowa.

Grissom, Sara i Warrick badają przypadek rzekomego potrącenia ze skutkiem śmiertelnym młodego człowieka... Wkrótce odkrywają, że był głuchy. Tymczasem Nick i Catherine próbują rozwiązać sprawę masowego mordu w kawiarni.

Catherine angażuje się emocjonalnie w śledztwo w sprawie śmierci sześcioletniej dziewczynki w wesołym miasteczku. Grissom, Nick i Warick podejmują sprawę śmierci biegacza, który najwyraźniej zaatakowany przez zwierzę, który wie, jak używać skalpela.

W dniu, w którym Grissom musi ocenić jego zespół, w bagażniku samochodu zostaje znaleziona głowa mężczyzny. Kiedy Gil i Catherine pracują nad sprawą głowy, Sara i Nick badają ciało na pustyni, któremu brakuje głowy. Warrick przygląda się sprawie morderstwa w domu poprawczym, w której jego młody przyjaciel James jest jedynym świadkiem.

W Las Vegas grasuje seryjny morderca. Ponieważ sprawa zyskuje szeroki rozgłos, szeryf prosi FBI o pomoc. Grissoma irytuje to, jak agenci FBI lubią przyjmować wiele rzeczy za pewnik, podczas gdy on woli, by dowody mówiły same za siebie. Ze względu na jego pozorną odmowę współpracy, zostaje odsunięty od sprawy. Jego zespół jednak wie lepiej i utrzymuje szefa w kontakcie ze szczegółami sprawy.

Grissom i jego zespół zostają wezwani, gdy gracz o wysokie stawki, Tony Braun, znany z uzależnienia od narkotyków, zostaje znaleziony martwy w swoim domu przez ogrodnika. Odkrycie przyborów służących do zażywania narkotyków w pobliżu jego ciała oraz ustalenie, że niedawno wdychał heroinę, pozwala sądzić że przyczyną śmierci mogło być przedawkowanie. Jednak dalsze badania zwłok wykazują, że Braun był wcześniej związany za pomocą taśmy izolacyjnej, doprowadzają do tego, iż Grissom zaczyna wierzyć, że ofiara została zmuszona do zażycia śmiertelnej ilości heroiny i być może innych leków.

Detektywi szukają wskazówek dotyczących zaginionej studentki pierwszego roku college'u. Nadzieja na znalezienie jej żywej zmniejsza się z każdą godziną, ponieważ wszystkie znalezione poszlaki prowadzą w martwe punkty.

Robotnik budowlany spada z wysokiego budynku. Biegli kryminalistyki sądowej ustalają, że zmarł jeszcze przed upadkiem. Kolejna sprawa dotyczy chłopaka, który udusił się na śmierć w domu swojej terapeutki późną nocą.

Gdy klasowy klaun miejscowego liceum zostaje zamordowany, ekipa CSI zostaje wezwana do zbadania sprawy. Ofiara była także najlepszym sportowcem na uczelni, a teraz został znaleziony z raną postrzałową pleców w łazience szkolnej. Śledczy szybko odkrywają, że ofiara była także szkolnym łobuzem i regularnie nękała jednego ze swych kolegów. Grissom jest przekonany, że sprawcą jest ów kolega, który został pchnięty do ostateczności i postanowił zakończyć sprawę raz na zawsze. Zespół wykorzystuje zaawansowany nowy sprzęt, aby wyśledzić zapach, który pozostawił morderca. Tymczasem Sara i Nick badają sprawę dotyczącą poważnie rozłożonego ciała weterana armii znalezionego w torbie.

Płetwonurek, a przynajmniej człowiek, który na niego wygląda, zostaje znaleziony martwy, w pełnym wyposażeniu ze zbiornikiem na tlen, na drzewie na terenie spalonego lasu. Nick jest przekonany, że został on wyłowiony przez samolot gaśniczy z pobliskiego zbiornika wodnego w czasie gaszenia pożaru.

Grissom i jego zespół badają sprawę podejrzanego o morderstwo, który złapany na gorącym uczynku - grzebiąc ofiary, która pozoru wydaje się być jednoznaczną, jednak Gil kwestionuje oczywistość dowodów, gdy odkrywa, że podejrzany w sprawie grzebania ofiar jest bratem skazanego przestępcy. Catherine i Warrick podejmują przypadek martwej kobiety znalezionej w hotelowym spa. Muszą ustalić, czy kobieta była ofiarą zaniedbań, nieczystej gry lub przyczyn naturalnych wywołanych temperaturą.

Grissom i Nick badają śmierć konserwatorki książek, która zostaje znaleziona martwa, w zamkniętej "klatce" z regulacją temperatury w swoim miejscu pracy. Grissom i Nick próbują ustalić czy jest to przypadek samobójstwa lub zabójstwa. Odkrywają, że kluczem do rozwiązania sprawy może być współpracownik ofiary, który cierpi na autyzm. Catherine i Sara są wezwane na miejsce katastrofy kolejowej ze skutkiem śmiertelnym. Kobiety muszą przeszukać wrak SUV-a po zderzeniu z pociągiem i ustalić, czy jest to przypadek drogowej nienawiści lub zwykły wypadek.