Po tragicznym finale sezonu siódmego, zespół poszukuje Erika Delko w Everglades. Horatio trafia na rannego poszukiwanego na jednej z dróg i przewozi go do szpitala. Gdy kolega zostaje podłączony do aparatury podtrzymującej życie, Horatio wspomina rok 1997, gdy tworzył się zespół śledczy CSI. W trakcie retrospekcji przypomina sobie zdarzenia, które wtedy miały miejsce. Delko był kierowcą ciężarówki z podnośnikiem, którego zadaniem było przeczesywanie Everglades. Podczas jednego z wypadów, natrafia na porzucone BMW i odkrywa ciało młodej kobiety w bagażniku. Zostaje ona zidentyfikowana jako Amy Bowers. Sullivan bierze na cel jej męża, który twierdzi, że w czasie morderstwa przebywał w podróży biznesowej.

Delko nadal pozostaje w szpitalu. Na jego miejsce w zespole pojawia się Jesse Cardoza, były detektyw, który spędził ostatnie dwanaście lat, pracując w L.A. Gdy dociera do laboratorium, budynek zostaje zaatakowany przez nieznanego sprawcę. Napastnik unieszkodliwia ochronę za pomocą kilku granatów oślepiających, po czym bierze pięć osób jako zakładników. Jednym z nich jest Cardoza. Pierwszym żądaniem porywacza jest jak najszybszy kontakt z Horatio Caine'em. Gdy na miejsce przybywa oczekiwany Horatio, reszta zespołu stara się uzyskać obraz z kamer zainstalowanych w laboratorium. Caine wchodzi do środka, by porozmawiać z porywaczem. Mężczyzna przedstawia się jako Ted i chce, by Horatio upewnił się, że sprawiedliwości stanie się zadość.

Pewien, niezwykle mocno oblegany przez dojrzałe kobiety, mecz siatkówki plażowej staje się areną niezwykłych zdarzeń. W trakcie meczu, z zupełnie niewiadomych przyczyn, ginie trzech graczy przebywających akurat na boisku. Na miejscu pojawia się CSI, którego zadaniem jest rozszyfrowanie tajemnicy. Jesse znajduje w piasku niebieskie kryształy. Gdy eksperci przyglądają się im dokładniej, okazują się one kryształami siarczanu miedzi. Amanda Collins twierdzi, że mecz był doroczną imprezą charytatywną. Okazuje się również, że biorący udział w meczu mężczyźni są uczniami tej samej szkoły, co jej córka o imieniu Haley. W trakcie zdarzenia dziewczyna była na zajęciach z golfa.

Pewien mężczyzna przejeżdża limuzyną przez bramy wjazdowe lotniska i zatrzymuje się w okolicach hangaru, w którym stoi prywatny odrzutowiec. Przebiera się w strój mechanika i wchodzi na pokład samolotu. Po chwili włącza silniki i kołuje na pas startowy. Funkcjonariuszom policji udaje się zatrzymać samolot, nim ten dotrze do pasa startowego. Mężczyzna twierdzi, że ma pozwolenie na odlot, ale mimo to, policjanci są podejrzliwi. Zakuwają go w kajdanki i przeszukują samolot. Już po chwili odkrywają niepokojący zapach, który unosi się w maszynie. Postanawiają wezwać agentów CSI. Horatio i Tripp przybywają na miejsce i odkrywają zwłoki zanurzone w kontenerze z chemikaliami wykorzystywanymi w toaletach.

Dochodzi do serii niewyjaśnionych, pozornie ze sobą niepowiązanych zgonów. Okazuje się, że wszystkie zostały spowodowane przez bakterię koli. Alexx powraca, by pomóc zespołowi, który musi podjąć wyścig z czasem. Bohaterowie muszą odnaleźć źródło bakterii, nim umrze jeszcze więcej osób.

Panna młoda z niecierpliwością czeka na swojego narzeczonego. Dwóch drużbów zostaje odnalezionych w fontannie. Są skuci kajdankami i nie wiedzą, jak się tam znaleźli. Ryan odnajduje w ich krwi skopolaminę. W rozmowie z panną młodą Calleigh odkrywa, że Charlie, pan młody, nie dogadywał się drużbami. Bohaterowie muszą odnaleźć narzeczonego i mieć nadzieję, że odnajdą go żywego.

Pierwsza część trylogii, której fabuła łączy wszystkie trzy seriale CSI. Horatio Caine otrzymuje zadanie odnalezienia zaginionej Ashley Tanner, której samochód znaleziono na Everglades. Niebawem ekipa natrafia na odciętą rękę i nogę. Ręką należała do Ashley, ale noga do innej kobiety. Co więcej, jest pokryta radioaktywnym piachem, który występuje tylko w Las Vegas. Horatio wzywa na pomoc dr. Raya Langstona, który stwierdza, że noga należy do Samanthy Matthews - dziewczyny, której poszukiwała ekipa z Las Vegas.

Dochodzi do wypadku samochodowego, w którym giną dwie osoby. Ekipa musi odkryć i dowieść, co było jego powodem. Dowody wydają się być sprzeczne, ale niebawem wyłania się obraz sytuacji. Prowadzi to do poważnych problemów dla rodziny Ballardów, gdy wreszcie okaże się, co w rzeczywistości spowodowało wypadek.

Bohaterowie prowadzą śledztwo w sprawie, w której śmiercionośne meduzy zostały wykorzystane jako narzędzie mordu. Podejrzenie pada na firmę, która być może zabija pracowników po to, by spieniężyć ich polisy. Jednocześnie Jesse musi uporać się z problemami natury osobistej, gdy nagle pojawia się tajemnicza kobieta z jego przeszłości.

Śledczy znajdują ciało ankietera spisu powszechnego w bagażniku samochodu. Dowody wskazują, że został zatruty, więc ekipa postanawia przyjrzeć się rewirowi, w którym pracował. Wszystkie ślady wskazują na dom zajęty przez bank.

Ekipa odkrywa, że Delko pracuje dla adwokat broniącej bezdomnego oskarżonego o gwałt i zabójstwo bogatej kobiety. Były śledczy musi zmierzyć się ze swoimi kolegami na sali sądowej. Czy uda mu się obronić klienta, nie sprzeniewierzając się przy tym swoim zasadom?

W czasie koncertu zostaje zamordowana gwiazda pop. W czasie śledztwa wychodzi, iż Phoenix żyje, a zamordowany został jej sobowtór. Calleigh poszukuje wokalistki.

Ekipa zajmuje się sprawą człowieka przeciętego na pół. Ofiara zaadoptowała dziecko japońskiego gangstera, który pragnie odzyskać władzę rodzicielską. Natalie znajduje się w wielkim niebezpieczeństwie. Niewiele brakowało, by utrata słuchu kosztowała ją życie.

Lekarz James Bradstone, od 15 lat czekający na wyrok śmierci za zabicie rodziny, dostaje szansę gdy w wątpliwość zostają poddane zeznania naocznego światka. Zespół śledczych po raz kolejny zapoznaje się z dowodami w sprawie i odkrywa, że jego żona miała romans z Donaldem Newhousem, któremu James nielegalnie sprzedawał leki. Agenci odnajdują poszlaki wskazujące na obecność mężczyzny w miejscu morderstwa.

Zespół śledczych bada przypadek mężczyzny, który uderzył w ziemię z dużej wysokości. Okazuje się, że w noc tragedii nad miejscem zbrodni przelatywał helikopter, choć przesłuchiwany pilot zarzeka się, że w tym czasie nie było go w mieście. Wyniki autopsji wskazują na to, że ofiara w trakcie śmierci musiała przebywać w stanie nieważkości. Agenci skupiają swe działania na prywatnej firmie organizującej loty w przestrzeń kosmiczną. Zeznania współpasażerów ofiary wskazują na samobójstwo.

Gwiazda przemysłu pornograficznego z Los Angeles Tony Enright, oskarżona o zamordowanie swojej byłej dziewczyny, jest podejrzana o zabójstwo kolejnej kobiety w Miami. Horatio i Delko wyruszają do Los Angeles aby przeprowadzić śledztwo i oczyścić imię Jesse'ego Cardozy. W trakcie śledztwa detektywi ujawniają wszystkie szczegóły dotyczące gwałtu i morderstwa, a odciski palców na miejscu zbrodni dają ostateczną odpowiedź na pytanie, kto zabił.

Detektywi prowadzą dochodzenie w sprawie morderstwa recepcjonistki Renee Dorsett, której ciało zmasakrowane toporkiem strażackim znaleziono w szybie windy. Wyniki autopsji wskazują, że przez dłuższy czas do jej organizmu była wprowadzana trucizna. Sprawa okazuje się dużo bardziej złożona, gdy na jaw wychodzi przeszłość Renee, która miała na swoim sumieniu samobójstwo jednej ze swoich współpracownic.

Śledztwo nabiera dla Horatia osobistego wymiaru, gdy jego własny syn, Kyle, prosi go o pomoc w znalezieniu zabójcy.

Detektywi odkrywają, że trzy ofiary zabójstw, które miały miejsce w trakcie wiosennej przerwy szkolnej, to trójka niesfornych przyjaciół, uczęszczająca do tej samej szkoły i wplątana w brutalny incydent z zeszłego roku.

Calleigh postanawia zająć się sprawą tajemniczego zabójstwa, by uwolnić się od ducha ofiary, który ją bezustannie prześladuje.

Prowadząc śledztwo w sprawie morderstwa, które miało miejsce podczas napadu na jubilera, zespół odkrywa, że złodziejom nie chodziło wcale o diamenty. Tymczasem z laboratorium kryminalistycznego ginie skrzynka z diamentami.

Śledztwo w sprawie morderstwa kobiety z przedmieścia ujawnia bacznie strzeżone rodzinne sekrety. Tymczasem Delko kontynuuje swą tajną misję.

Prokurator stanowy, z którym współpracował Delko, zginął w wyniku wybuchu bomby-pułapki umieszczonej w samochodzie. Użyty do zamachu pojazd skradziono z departamentu, w którym znajdują się dowody, podobnie jak miało to miejsce w przypadku diamentów we wcześniejszej sprawie. Wkrótce poszlaki naprowadzają śledczych na trop Wolfe'a.

Horatio podejrzewa, że jedna z absolwentek psychologii morduje ludzi, których obarcza winą za swoje niepowodzenia. Na miejscu zbrodni za każdym razem pozostawia zaszyfrowane wiadomości, których adresatami są pracownicy laboratorium kryminalistycznego. Jednak czy jest możliwe, aby za tymi zdarzeniami krył się jeszcze bardziej przebiegły plan?