Steve McGarrett, un officier de marine décoré, arrive à Honolulu pour enterrer son père, qui vient d'être assassiné par un terroriste, Victor Hesse. Le gouverneur de l'île, Jameson, souhaite confier à McGarrett la direction d'une unité d'élite de la police dont la mission serait de faire le ménage dans la pègre de l'archipel. McGarrett hésite mais lorsqu'il rencontre l'homme à la tête de l'unité, il change d'avis. C'est ainsi qu'il se retrouve à travailler avec Danny Williams, un inspecteur venu du New Jersey, Chin Ho Kelly, un officier tombé en disgrâce, et Kona Kalakaua, future diplomée de l'Académie de police...

Une guerre des gangs éclate au cours d'un match de football dans un lycée : quelques spectateurs sont blessés et un chef de bande est tué. Kelly poursuit un suspect, qui s'avère être son cousin. Le Five-0 découvre alors un partenariat entre des gangs samoans et une bande criminelle de l'île...

McGarrett reçoit un appel du gouverneur au sujet de Walton Dawkins, un criminel qui vient de s'évader de prison en tuant trois gardiens. Tandis que l'équipe entame son enquête, Dawkins fait irruption dans une chambre d'hôtel et tire sur Dana, une femme qui avait gagné un voyage à Hawaii lors d'un jeu télévisé. Le fugitif kidnappe Craig, le mari de celle-ci. McGarrett arrive sur les lieux trop tard pour arrêter le criminel, mais juste à temps pour sauver Dana. L'équipe Five-0 découvre bientôt que Craig utilise en fait un pseudonyme et que c'est un ancien complice de Dawkins, qui le croyait mort...

La fille de l'ambassadeur américain en poste aux Philippines est retrouvée morte sur la côte de Waikiki. L'équipe du Five-0 est chargée de l'enquête et doit retrouver sa soeur, qui a aussi été enlevée...

Le président d'une équipe de surf professionnelle est assassiné en plein jour, dans un lieu public. Alors que les inspecteurs enquêtent, Kono identifie un suspect, un de ses anciens camarades de surf...

Graham Wilson, ancien membre des commandos de marine, fuit l'endroit où gît sa femme morte, poursuivi par la police. Il se réfugie à bord de l'«USS Missouri», un navire musée, prenant en otage un groupe de touristes. Il affirme être innocent et demande aux autorités de retrouver le vrai meurtrier. L'assistant du gouverneur Jameson charge l'unité de McGarrett de résoudre la prise d'otages et de vérifier les affirmations de Wilson. Pendant qu'une partie de l'équipe mène l'enquête, McGarrett, assisté par Ed McKay, un marin à la retraite, s'introduit à bord du navire et tente de négocier avec le preneur d'otages...

En enquêtant sur le meurtre d'un ancien partenaire de Danny au sein de la police d'Honolulu, McGarrett et ses équipiers se retrouvent au coeur d'une affaire mêlant la police des polices, des agents corrompus et des criminels. Danny cherche à découvrir la vérité pour laver l'honneur de son ami...

Sur la terrasse du restaurant d'un hôtel, une femme séduit un homme et se fait inviter dans sa chambre. Pendant qu'ils se déshabillent, elle sort de ses vêtements des câbles, qu'elle utilise pour l'étrangler. La femme laisse le cadavre dans la chambre et s'en va. Quand Steve et Danny arrivent sur les lieux du crime, Laura Hills leur présente Tom Matthews, chef de la sécurité pour un sommet humanitaire. Il leur révèle l'identité de la victime : David Atwater, un diplomate au service du général Pak, un dictateur invité au sommet. Les enquêteurs découvrent que beaucoup de personnes souhaitent la mort du général...

Des gangsters attaquent un fourgon blindé, tuent les convoyeurs mais repartent sans emporter le moindre butin. Le seul indice dont dispose la police pousse Danny à demander des informations à son ancienne épouse...

Une jeune femme, qui passait sa lune de miel à Honolulu, est retrouvée dans une forêt par deux chasseurs. Souffrant d'amnésie post-traumatique, elle est incapable d'expliquer aux policier ce qui lui est arrivé. Son mari est découvert peu après, mort dans une chambre d'hôtel. Le docteur Bergman relie ce cas à d'autres affaires de meurtres : une série d'homicides datant de l'année passée et l'assassinat de trois couples au cours des derniers jours. L'équipe comprend qu'elle a affaire à un tueur en série qui frappe les jeunes mariés et espère que la jeune femme pourra se souvenir d'éléments pouvant les aider...

En enquêtant sur le meurtre d'un trafiquant d'armes, Steve découvre que Victor Hesse, l'homme qui a tué son père, est toujours vivant. Alors qu'il est à sa poursuite, Chin est capturé et se retrouve avec une bombe autour du cou, que Victor menace de faire exploser si on ne lui verse pas vingt millions...

Un matin, Steve surprend plusieurs individus chez lui. Il est neutralisé et constate à son réveil que les cambrioleurs ont dérobé la boîte à outils de son père. Inquiet, car seuls ses équipiers et sa soeur savent ce que contient la boîte, Steve se rend chez Mary, où il trouve un appartement vide et des signes de lutte. Un coup de téléphone l'aide à la localiser et l'aide de Danny à la libérer. L'unité se met alors au travail pour élucider ces événements. Elle remonte jusqu'à un puissant homme d'affaires japonais, une connaissance du gouverneur Jameson, qui a naguère fait l'objet d'une enquête dirigée par le père de Steve...

Une course-poursuite à grande vitesse se conclut par un accident et la mort du conducteur. Cet événement amène les policiers à faire une macabre découverte. Pour les besoins de l'enquête, Chin va devoir renouer le contact avec son ancienne fiancée...

Alors que Kono enseigne les rudiments du surf à Danny, une alerte au tsunami est lancée, déclenchant l'évacuation du littoral de l'île. Au même moment, le professeur Norman Russell, responsable du centre de veille maritime et chargé de signaler toute vague de ce type, est kidnappé. L'équipe de Steve part à sa recherche et découvre soudain que l'alerte est un leurre. Russell a été enlevé et forcé d'émettre une alerte. Il s'agit d'une manœuvre de diversion organisée par Sam Hale, commandant des gardes-côtes, qui veut s'emparer des 28 millions de dollars entreposés dans le coffre du commissariat...

Steve et Chin doivent retrouver Julie Masters, témoin important dans le procès du parrain de la drogue Aaron Brenner. Comme deux tueurs à la solde de Brenner étaient sur ses traces, Julie a trouvé refuge dans la forêt. Mais un troisième assassin se manifeste, qui complique la tâche des policiers...

Pour célébrer la fin des examens, douze étudiants, enfants de riches familles, louent un catamaran pour y faire la fête. C'est alors qu'ils sont abordés et pris en otages par des pirates. L'équipe de Steve est chargée de ce dossier délicat. Pendant que les policiers tentent de localiser l'endroit où sont détenus les jeunes gens, les ravisseurs envoient une demande de rançon. Ils exigent vingt millions de dollars pour chaque prisonnier. Des parents, qui ont offert 400 000 dollars d'avance, ne retrouvent que le cadavre de leur fils. La cruauté des pirates renforce la détermination de l'équipe à les retrouver...

L'équipe est chargée de découvrir l'identité d'un poseur de bombes afin de mettre fin à ses agissements criminels. Pendant ce temps, Danny reçoit son frère Matt, qui ne semble pas être venu à Hawaii pour une simple visite de courtoisie...

L'équipe doit résoudre le meurtre d'un fan de science-fiction, jeté d'une fenêtre du 21e étage, vêtu d'un costume de super-héros. Avant de le défenestrer, on lui a injecté du sérum de vérité. Mais il semble que les tueurs se soient trompé de cible. Par ailleurs, McGarett reçoit la visite d'un agent de la CIA, l'analyste Jenna Kaye, qui partage son intérêt très personnel pour retrouver le yakuza qui a tué ses parents. Steve et elle finissent par établir que le commanditaire du meurtre est bien Wo Fat, le fameux chef yakuza qui opère à Hawaii et dont l'équipe a déjà entendu parler à plusieurs reprises...

Au cours d'une promenade dans la jungle à la recherche de pétroglyphes, Steve et Danny découvrent le cadavre d'un pêcheur. Les voilà avec un crime à élucider. Pendant ce temps, Chin Ho rend visite à sa tante mourante et Kono apprend pourquoi la carrière de Chin Ho a été brisée...

Reggie Cole, inspecteur de police de New York, travaille depuis plusieurs mois sous couverture pour le FBI, cherchant à accumuler des preuves pour permettre l'arrestation d'un parrain new-yorkais, Jimmy Cannon. Comme Cannon effectue un voyage à Hawaii, Reggie profite de l'occasion pour rendre visite à sa famille, qu'il n'a pas vue depuis de longs mois. Hélas, le lendemain, deux hommes armés attaquent son domicile alors qu'il est absent et tuent son épouse. Steve est chargé de l'enquête. Il lui faut résoudre le crime, mettre sous les verrous Jimmy Cannon et, surtout, retrouver Reggie, qui a décidé de se venger...

Un photographe célèbre a été assassiné. Danny pense tenir là l'enquête la plus intéressante de sa carrière et se réjouit d'aller interroger les jeunes femmes qui servaient de modèles à la victime. Pendant ce temps, l'oncle de Chin s'accuse du vol qui a porté préjudice à la carrière de son neveu...

Steve, son équipe et l'analyste de la CIA Jenna Kaye se préparent à donner l'assaut d'une maison où ils pensent que se terre Wo Fat. Cependant, une fois à l'intérieur, ils ne trouvent que Sang Min, un de ses acolytes, qui prend la fuite. En explorant les lieux, Danny découvre un cadavre. Peu après, il est pris de convulsions. Jenna comprend qu'il a été exposé à un gaz neurotoxique. Pendant que le policier est mené à l'hôpital en urgence, le reste de l'équipe enquête pour identifier le corps et découvrir l'origine du gaz mortel. Leur attention se porte sur le propriétaire des lieux, qui vit sur le continent...

A l'issue d'une cérémonie officielle, le véhicule de Laura Hills explose. L'équipe comprend vite que Wo Fat est à l'origine de l'attentat, mais qu'il a fait en sorte que tout accuse Steve. Comme le gouverneur ne semble plus les soutenir, les policiers se retrouvent menacés par l'enquête. Face aux accusations qui l'accablent, Steve est obligé de prendre la fuite, espérant pouvoir prouver son innocence...