Une jambe a été retrouvée flottant entre deux eaux, à la surface d'un lac. Catherine et Grissom mènent l'enquête. L'autopsie révèle que le membre appartenait à une femme. Mais l'identité de la victime demeure une énigme. Quant à Nick et Sara, ils sont chargés du meurtre d'un étudiant, un jeune homme vraisemblablement lié à une confrérie. En effet, plus leurs investigations avancent, plus les deux enquêteurs sont convaincus d'avoir affaire à une intronisation estudiantine qui a mal tourné. Il ne leur reste plus qu'à dénicher des preuves pour étayer leur hypothèse...

Les experts de la police scientifique sont envoyés sur les lieux d'un accident de la route. Mais à l'autopsie, ils découvrent que la victime, Brian Clemonds, un jeune homme de 22 ans, était déjà mort au moment de l'impact. Que lui est-il arrivé ? Rapidement, Catherine et Nick, chargés des investigations, apprennent que Brian était sourd. Ils retracent son parcours le jour du drame, et se rendent dans une école pour enfants et adolescents sourds et malentendants. Grissom fait alors une stupéfiante découverte, qui le laisse perplexe...

Un ouvrier est mort sur un chantier dans des circonstances obscures. Grissom, chargé de l'affaire, suppose que le manutentionnaire a reçu un choc électrique. Contre l'avis du shérif, il cherche à prouver sa théorie. Pendant ce temps, Nick et Catherine enquêtent sur un autre décès suspect : un adolescent a succombé sur le divan de sa psychiatre, vite soupçonnée par les agents de pratiquer des séances très éloignées des thérapies habituellement proposées...

Alors que la police scientifique a été appelée dans un appartement où des traces de sang ont été retrouvées, le locataire arrive. Celui-ci assure que sa petite amie est partie chez ses parents. Interrogés, ces derniers affirment que leur fille n'est jamais venue. Au même moment, Catherine et Nick enquêtent sur le décès suspect d'un plongeur. Son corps a en effet été retrouvé accroché dans les branches d'un arbre.

Un casino est attaqué par des malfaiteurs armés et déguisés en femmes. Une fusillade éclate et huit personnes sont blessées. Parallèlement, Catherine et Sara se rendent dans le désert où l'employé d'un magasin a été retrouvé mort. Certains indices laissent penser que les deux affaires pourraient être liées.

Un individu est abattu d'une balle en pleine tête sur le parking d'un casino. La victime s'appelait Vincent et, à 28 ans, vivait d'arnaques en tout genre. Vincent demandait aux passants d'encaisser pour lui des jetons et gardait la caution. Mais les jetons étaient faux, ce dont les touristes s'apercevaient trop tard. Juste avant de mourir, Vincent venait d'extorquer une importante somme d'argent à un couple de touristes, témoin de son meurtre. L'autopsie révèle que Vincent avait avalé une cinquantaine de doses de cocaïne. L'enquête de Warrick le place sur la piste d'Ellie Rebecca Brass, la fille du capitaine Jim Brass...

Grissom et son équipe arrivent dans un temple bouddhiste où quatre moines ont été assassinés. En menant leurs investigations, les détectives apprennent que les religieux ont récolté d'importants fonds pour construire une nouvelle école. Catherine en vient à suspecter l'homme qui lui a permis de rentrer dans la police.

Jane Galloway vit dans la peur, calfeutrée dans son appartement, car un meurtrier est à ses trousses. Mais malgré toutes ses précautions, l'homme la retrouve et la tue. L'équipe des experts, arrivée sur place, constate que les cheveux de la victime ont été teints par l'assassin. Un autre détail intrigue les enquêteurs. Le criminel s'est introduit dans l'appartement sans effraction.

Le corps d'un homme, totalement calciné, est retrouvé dans une tombe de fortune. Rapidement, les experts découvrent son identité : il s'agit d'un certain Bob Martin, qui a été blessé dans un accident avant de trouver la mort. Grissom et son équipe doivent déterminer comment il est passé de vie à trépas. L'autopsie révèle des traces de poudre de lessive sur le cadavre. Pendant ce temps, Nick cherche à élucider une autre affaire : le corps d'un randonneur a été découvert dans le désert. Or l'homme est mort noyé : un vrai casse-tête pour les experts, qui se trouvent face à une énigme particulièrement ardue...

Une inconnue a été retrouvée morte dans un caddie, près d'un passage souterrain. Les experts cherchent tout d'abord à déterminer son identité mais la tâche s'avère particulièrement délicate. En effet, le visage de la victime est totalement méconnaissable. Le meurtrier s'est visiblement acharné à la défigurer.

Le corps de Kim, une femme d'origine asiatique, est découvert dans une chambre d'hôtel. Tom Haviland, un comédien, avoue avoir passé la nuit avec elle et une autre jeune femme prénommée Tania. En examinant ses mains, Grissom décèle des traces de sang.

Grissom, Warrick et Nick enquêtent sur une affaire épineuse. Un homme a été retrouvé au bas d'un immeuble. Il se serait jeté du sixième étage. Le légiste, après un premier examen, est toutefois formel : la victime a été assassinée avant d'être lancée dans le vide. Le meurtrier voulait sans doute faire croire à un suicide. Catherine se rend dans le bar où la victime avait ses habitudes.

Holly Gribbs, tout juste sortie de l'école de police, rejoint le laboratoire de médecine légale dirigé par Gil Grissom. Ce dernier tente, avec l'aide de Catherine Willows et de Nick Stokes, de réunir les preuves matérielles qui permettent d'élucider certaines enquêtes. Un homme est retrouvé mort dans son appartement, une balle en pleine poitrine. Il a laissé une cassette audio dans laquelle il confie qu'il préfère se suicider.

Le cadavre d'un homme a été retrouvé dans une salle de cinéma, un tournevis planté dans la nuque. Après avoir recueilli les premiers indices, l'équipe analyse l'arme du crime dans l'espoir qu'elle leur livrera quelques secrets. Un fait marquant pourrait orienter l'enquête : une femme rousse s'est levée juste au moment où l'homme a été tué.

Le cadavre d'Alison Carpenter est découvert par les enquêteurs peu de temps après sa mort. Le corps de la jeune femme a été laissé sur le terrain de football d'un lycée. Sara et Nick retrouvent la voiture de location de la victime et découvrent à l'intérieur des indices, notamment des traces de relations sexuelles et de consommation de drogue.

Alors qu'il se trouve à la banque, le détective Cyrus Lockwood est témoin d'un casse. Pour protéger une femme et son enfant, il décide d'intervenir, mais il est abattu. Les braqueurs se dirigent vers la salle des coffres, mais dérobent seulement le contenu d'un coffre, appartenant à un certain Sam Braun, une vieille connaissance de Catherine.

La nuit, une femme roule sur une route de Las Vegas. Soudain, elle entend un bruit sourd : elle vient de heurter quelque chose, un animal croit-elle. En s'approchant du cadavre qui gît sur la chaussée, elle s'aperçoit qu'il s'agit en fait d'un homme affublé d'un costume insolite. L'équipe du CSI confirme ses premières impressions et s'interroge sur les raisons d'une telle mise en scène. Cet étrange raton laveur serait-il la mascotte d'une équipe sportive ou le personnage d'un show télévisé de leur enfance ? Parallèlement, Grissom et ses experts enquêtent sur le meurtre d'une femme, abattue alors qu'elle se trouvait dans une chambre froide...

Le shérif Rory Atwater sort d'un restaurant de Las Vegas lorsqu'il est témoin de l'explosion d'une voiture devant l'entrée d'un hôtel. Les secours arrivent sur place, ainsi que Catherine, Nick et Grissom, qui sont chargés de l'enquête. D'autre part, Sarah et Warrick tentent de découvrir qui a assassiné l'épouse d'un chanteur très populaire.

Le cambriolage d'une épicerie tourne mal : une fusillade éclate, causant la mort de cinq personnes. Parmi les victimes, Clay, un officier de police, partenaire de David Fromansky. En entrant dans le commerce, Clay ignorait qu'un braquage était en cours. Fromansky affirme s'être précipité à son secours après avoir entendu les coups de feu. Sa version des faits, qui comporte des zones d'ombre, éveille les soupçons de ses collègues. Fromansky est convaincu que Grissom a quelque chose contre lui et cherche à le faire tomber. Toute l'équipe doit gérer la masse de preuves recueillies pour analyse...

Un meurtre violent a été perpétré dans le parking d'un casino. Brass et Grissom recueillent les premiers indices et aboutissent à la conclusion que le vol n'est pas le mobile de l'assassin. De leur côté, Sara et Nick visionnent la vidéo de surveillance et découvre la victime sortir du casino.

Parce qu'une promotion professionnelle lui a échappé, un homme marié a basculé dans la folie meurtrière. Il a tué sa femme et ses collègues puis s'est rendu dans un casino, où il a pris les joueurs en otages. Jim Brass, chargé d'être le négociateur, essaie de raisonner le forcené. Pendant ce temps, les experts examinent les scènes de crimes, tentant de déterminer si l'homme a agi tout seul ou s'il avait un complice. Bientôt, Jim est obligé de prendre des risques pour faire sortir le forcené de sa réserve. Le temps passe, et presse...

Toute l'équipe de Grissom se rend au chevet de Jim Brass, grièvement blessé par balle au cours d'une intervention. Ses collègues attendent anxieusement, espérant avoir des nouvelles rassurantes sur son état de santé. Warrick annonce à Ellie ce qui est arrivé à son père et réussit à la persuader de se rendre à l'hôpital. Tous espèrent qu'il se réveillera et qu'il pourra leur parler. Dans le même temps, les experts enquêtent sur l'étrange vie que menait un homme, mort décapité par un train. Selon les premiers éléments de l'enquête, l'homme aurait été assassiné...

Un homme a été retrouvé sur un chantier, immergé jusqu'à la taille dans du béton. Près de lui, gît le cadavre d'une femme qu'il affirme ne pas connaître. Dans le même temps, une vieille dame a été assassinée chez elle. Le tueur a bloqué sa tête dans le four afin de faire croire à un suicide. Par ailleurs, Grissom se rend dans un élevage de poulet, où un employé a trouvé la mort dans la machine destinée à électrocuter les volailles.

Avant d'être interpellée, la jeune tueuse à la maquette a réussi à enlever Sara. Toute l'équipe se lance à sa recherche, mais ne dispose que d'une maquette représentant la policière coincée sous une Mustang rouge au beau milieu du désert. Une dramatique course contre la montre s'engage pour retrouver à temps la jeune femme.

L'équipe des experts se démène pour résoudre la dernière affaire de meurtre sur laquelle Grissom travaille avant qu'il ne quitte son poste. Le professeur Langston continue de leur apporter son aide, tandis qu'une dernière victime et le complice du tueur en série restent introuvables. Grissom n'hésite pas à proposer à Langston de le remplacer à l'avenir.

Langston et Nick sont appelés pour enquêter sur un meurtre dans un fast- food. L'affaire s'annonce complexe car une grande partie des preuves sont enduites... d'huile de friture ! L'équipe est également chargée d'enquêter sur la mort d'une femme dont le corps a été retrouvé ligoté. La victime semble avoir ingurgité l'équivalent de deux tubes de dentifrice. Les experts interrogent son mari.

Le corps d'une ancienne étudiante de Langston est retrouvé dans un quartier malfamé de Las Vegas. Elle a eu la nuque brisée, à l'image de plusieurs femmes victimes, onze ans plus tôt, d'un tueur en série. La jeune femme avait été vue vivante pour la dernière fois dans une salle de combats de catch mexicain. Langston, qui prend cette affaire très à coeur, interroge les lutteurs présents à ce moment-là.

Condamné à une lourde peine de prison pour meurtre, Jeremy Kent n'a jamais cessé de clamer son innocence. Dix-huit ans plus tard, toujours derrière les barreaux, l'homme est devenu spécialiste du droit et obtient la révision de son procès. Le dossier est rouvert et l'enquête, à l'époque menée par Catherine Willows encore débutante, redémarre à zéro. L'équipe réexamine tous les indices un par un.

Al Robbins examine le cadavre d'un homme, sans réussir à déterminer l'origine de sa mort. Accompagné de Catherine Willows, il se rend au domicile du défunt. Willows est alors sauvagement attaquée par la mère du mort, qui décède à son tour brutalement et sans raison. Dans le même temps, Vartann et Sanders enquêtent sur la violente agression dont a été victime une jeune femme dans un quartier résidentiel.

L'équipe enquête sur l'assassinat d'un motard, membre du gang des Vegas Blasters. Le meurtre a eu lieu dans un bar où, à la suite d'une bagarre qui a dégénéré, la victime a été frappée et maintes fois poignardée. Parmi les bikers ayant participé à la rixe, aucun n'accepte de parler. Mais les experts apprennent vite que l'homme en question, Jack Nettles, était en fait un flic en mission d'infiltration...

Le meurtre d'un homme retrouvé sur un terrain vague cache en fait une affaire de trafic de jetons d'un casino. Après la fermeture de l'établissement, ils auraient dû être détruits comme la loi l'exige. Or, nombre de ces jetons ont été cachés et sont donc devenus monnayables auprès de l'Etat du Nevada. De quoi attirer la convoitise de la victime, un malfrat, et celle d'un marchand d'objets de collection.

En plein concert, Jay DeMarcus, le bassiste du groupe de country les Rascal Flatts, est électrocuté. Bien que tout indique qu'il s'agit d'un banal accident, Catherine est persuadée du contraire. Dans le même temps, Raymond tente d'identifier le cadavre d'un homme repêché dans un lac. Il apprend que le corps est celui de Vance Colton, 70 ans, un ancien directeur des opérations de la CIA.

Les experts enquêtent sur la mort tragique de Lisa et Tom Layman, froidement abattus à leur domicile, en pleine nuit. Seule la fillette du couple a réussi à échapper aux griffes du tueur en se cachant dans sa chambre. Alors que les premiers soupçons se portent sur le jardinier de la famille, l'enquête réserve quelques surprises, et mène notamment l'équipe sur les traces d'une vieille connaissance.

Raymond Langston est grièvement blessé par le psychopathe Nate Haskell qui s'en est violemment pris à lui, en l'agressant à coups de couteau. A l'hôpital, il lutte contre la mort mais les médecins parviennent à stabiliser son état. Pour ses équipiers, c'est un soulagement. De son côté, Nick décide de se rendre aux funérailles de l'officier Clark. Or, la famille du défunt réagit vivement à la présence de Nick. Les parents de Clark l'accusent d'être en partie responsable de sa mort. Sur le conseil de Brass, Nick quitte la cérémonie, afin d'apaiser les esprits. En montant dans sa voiture, il fait une stupéfiante découverte...

Des fragments de restes humains ont été découverts dans un camion transportant des déchets broyés. Les experts sont chargés de découvrir ce qui s'est passé et d'établir l'identité de la victime. Bientôt, ils se rendent compte que leur défunt se faisait passer pour le directeur d'une société spécialisée dans la protection des données personnelles...

Un quadragénaire a été retrouvé mort dans une source d'eau chaude sulfureuse. L'autopsie permet d'établir qu'il s'est noyée, mais pas à l'endroit où la police a repêché son corps, où l'eau est très chargée en polluants hautement cancérigènes. Le défunt, un éleveur de la région qui habitait dans un ranch, était également très malade et rongé par des tumeurs. Peu de temps après, un ingénieur d'une compagnie de gaz, chargé de vérifier la sécurité des sites de prospection de gaz de schiste dans les ranchs, est retrouvé mort dans un quartier fréquenté par des prostituées à Las Vegas. Ces deux décès sont-ils liés ?...

Dans un magasin spécialisé dans les produits d'occasion, la clientèle se rue en masse pour profiter au mieux d'un événement commercial promotionnel. L'ambiance festive et décontractée est vite contrariée par la découverte d'un cadavre. En effet, un corps, découpé en morceaux, a été déposé par quelqu'un dans une mystérieuse boîte. L'équipe de Raymond Langston est envoyée sur place afin de faire parler les indices. Plusieurs théories semblent cependant plausibles. La victime est identifiée : il s'agit d'un certain Ron Pose. Les médecins légistes annoncent qu'il est mort par suffocation. Parallèlement, l'épouse de Langston rend une visite-surprise au laboratoire...

Un ancien policier, Vance Tolsom, est retrouvé mort en prison. Il avait été condamné pour le meurtre de sa femme, Anne-Marie. Les experts découvrent, dans la cellule de la victime, une liste de noms. Ceux-ci désignent des suspects sur lesquels enquêtait le policier. Le véritable assassin de sa femme devait sans doute se trouver parmi eux. Par ailleurs, les enquêteurs apprennent que la propre soeur d'Anne-Marie aidait Vance à prouver son innocence...