Enfrentando uma ameaça existencial que pode derrubar todo o Laboratório Criminal e libertar milhares de assassinos condenados de volta às ruas iluminadas por neon de Las Vegas, uma nova e brilhante equipe de investigadores liderada por Maxine Roby deve contar com a ajuda dos velhos amigos Gil Grissom e Sara Sidle. Esta força conjunta irá implementar as mais recentes técnicas forenses para atuar no que fazem de melhor - seguir as evidências - a fim de preservar e servir à justiça na Cidade do Pecado. No episódio de estréia, um ataque a Jim Brass (Paul Guilfoyle) dá início a uma conspiração distorcida que visa o laboratório criminal de Las Vegas.

Gil Grissom e Sara Sidle ajudam um ex-colega que está implicado na adulteração de provas. Maxine e o resto da equipe CSI trabalham no assassinato de um casal morto no dia do casamento, seguindo as evidências até o ponto fraco da elite de Las Vegas.

A investigação de Grissom e Sara sobre as acusações contra David Hodges esquenta; o corpo de um desenvolvedor de videogame é encontrado flutuando em uma fonte antes de um torneio de jogos.

A equipe CSI investiga quando um corpo é desenterrado no poço do luau de um hotel com tema havaiano. Além disso, a Corregedoria começa a questionar o retorno de Grissom e Sara ao laboratório criminal.

As Grissom and Sara close in on who framed Hodges, the CSI team investigates a lock room murder mystery at 30,000 feet, when a cargo plane lands autonomously at McCarran Airport and everyone on board has been killed.

Max puts CSI on lockdown when evidence in a new murder tips Grissom and Sara to a new suspect in the crime lab. Also, Folsom and Allie investigate a series of chilling killings at a dilapidated clown-themed hotel.

An abandoned horse covered in blood leads the CSI team to a halfway house for convicted murderers. Also, Grissom and Sara begin to circle their prime suspect in the David Hodges case.

The CSI team looks closely at the eccentric world of sideshows when a couple of performers are discovered burned in a pit. Also, Hodges mulls a plea deal as his criminal trial kicks off, while Max, Grissom and Sara search for evidence to exonerate him.

When David Hodges goes missing, the entire CSI team searches for any piece of evidence that can help locate him, clear his name and save the reputation of the entire crime lab.