园丁发现别墅的主人死亡，身边有吸毒嗑药痕迹，通过血液分析证明不是因此死亡。死者女友和死者的朋友私通，朋友妻子很愤怒，同时死者修改遗嘱取消了弟弟的继承权。于是两人合谋杀死哥哥，弟弟可以得到继承权，而妻子可以陷害女友杀人报复。（狗洞上有弟弟的指纹，朋友车上有用来捆绑死者的胶带，现场遗留朋友妻子的耳环）他们的富有的父亲是凯瑟琳的爸爸。她是私生女。
大学女新生失踪，CSI先后发现了遮盖电子眼偷盗学校财产的学生，强奸女生室友的大学棒球队球员，和失踪女生有染的大学教授和其实早已知情的妻子，但证据表明都不是凶手，直到尸体在垃圾场发现，CSI重新检查垃圾桶发现撞击痕迹，找到抄近路回家撞到垃圾桶的男人，才查出原来是死者在倒垃圾时把垃圾桶落到垃圾箱里，去垃圾箱找东西的时候，被意外挤死落入。（G的混沌理论，一系列没有联系的事情共同导致了结果的发生）
建筑工地一个工人高空坠落身亡，G认为是电击谋杀案，但尸体上却没有电击痕迹，进一步尸检表明受害者血液中铁含量超标，死者本身就是一个导电体，电钻接地线被破坏，同时死者橡胶鞋底被钉入钉子，三者共同作用造成电击死亡却无痕迹现象。钉子上指纹及接地线界断面证明是前工会代表做的案子，此人事前曾试图误导G怀疑工地经理因死者提倡罢工而谋杀他。一个少年死在自己医生的家里，有极端行为紊乱病，CSI检查死者衣物发现内裤上粘有纤维，而外衣上没有，对女医生家的地毯检验表明死者曾仅着内裤被包裹在毯子里，进一步询问表明女医生和他妈妈用荒诞的“重生”疗法，将孩子包裹在毯子里模仿母亲阴道生产推搡挤压时意外撞击后脑致死。
一个以欺负其他同学为乐的中学生被人从身后开枪杀死在卫生间，CSI根据子弹路径发现有人从厕所隔间射杀了他，通过隔间内收集到的气体分析锁定凶手使用某一牌子的香水，结合被死者欺负过的同学的姐姐使用同一品牌香水，初步推断是一个个头矮小的同学姐姐为弟弟报仇干的，但进一步调查表明她那晚只是为了请人调解弟弟和死者关系而和学校足球队教练过夜，没有作案时间，扩大调查证实是同样使用这一香水的女校监杀了他，这个校监在以前任职的学校曾发生过一个学生因被别的学生欺负而杀死11个人的惨案，她不想同样的悲剧再次发生。 荒山上发现一具包裹着人体骨骸的旅行袋，是个流浪汉，CSI通过夹夹克上的名字证实死者是一个退伍老兵，袋子里的色子及带子上的DNA锁定一个赌场的经理，他供认因这个流浪汉骚扰客人把他装入袋子扔下山。
一个搬空的公寓里发现大量人的血迹，侦查后知道是住客因为公寓环境差（没有热水，很多苍蝇）把鼻血喷到墙上来报复房屋管理员，二次检查时发现已经被封闭的公寓内竟然出现大量苍蝇，G找到了来源：通风口，通过对苍蝇体内DNA的检测发现含有人的DNA，G判定有人被杀害，在墙壁夹层里发现苍蝇丛生的染血毛巾，没水的热水管道启发了G，在检查地下室的热水管道时候发现被藏在盐水桶里的女尸，房屋管理员杀死了妻子。 山上失火，在树枝上发现一个穿潜水衣的尸体，现场遗留下一根烟头、一板燃烧过的火柴、一个爆炸后的氧气瓶，尸检表明死者死于心脏外力，CSI通过氧气瓶上的序号找到租赁者，在他家里发现了和死者身上木屑相同材质的松木桌，这个人是死者的合伙人，进一步调查表明环保主义的死者反对将两人共同持有的土地卖给一家开发公司，而被合伙人在家中杀死。为掩藏罪行，合伙人给死者穿上潜水服放在湖水边，利用点燃的烟头和火柴制作一个点火装置，想制造死者潜水时遭遇山林大火意外丧生假象，却忽视了氧气罐在高温下会爆炸。
一个警察巡逻的时候正好发现一个人挖坑埋一具尸体，经进一步审问得知还有一位被害者，通过对埋尸现场的第二次侦查掘出第二具尸体，两者子弹型号都与嫌犯注册枪支相同， 同时警察找到两位被害者遗弃在加油站的车辆，但犯罪现场已经被害怕老板责怪的加油站员工清洗干净，嫌犯的信用卡曾在该加油站消费过。CSI在嫌犯的车上发现了两位被害者血迹，在被害者袜子上均发现他车上的地毯纤维，在一位被害者身上发现做披萨用面粉，颈部发现黄色纤维，G推测凶手用被害人自己的黄色领带勒死死者，询问表明嫌犯只是送披萨的，没有和面粉接触的机会，扩大调查发现嫌犯的哥哥刚假释出狱，在弟弟的帮助下找到一份在披萨店做披萨的工作。CSI搜查了哥哥的住处，找到了一条染血的裤子和被扔在垃圾桶的手枪，但裤子被干洗过无法验出DNA、弹道试验中子弹卡壳且枪管可能被改造过，结果与射杀死者的子弹弹痕不同，哥哥又向检察官出示黄色领带，并说是弟弟杀人后叫他隐藏的，从而解释了为什么上面有他表皮细胞。CSI找不出证据证明哥哥是真正凶手，弟弟面临终身监禁，最终弟弟在拘留室割脉自杀。 一个女人死在温泉酒店的更衣室，值班经理为维护酒店名声把原本死在桑拿房里的死者搬到更衣室并为她穿上衣服，破坏了现场，尸检发现死者是因为过敏和中暑死亡，警察调查发现死者的女友因为一个男孩和死者发生争吵，死者房间的便笺条记录了死者与男孩的约会，对女孩的询问表明，为破坏死者的约会，女友欺骗她喝下能引起她过敏的海鲜汤，没想到死者在桑拿室高温环境下，中暑和过敏导致了死亡。
一个女人驾车被火车撞死，CSI在现场发现两条刹车痕迹、被撞碎的车灯、死者的小狗，死者之前还拨打过911报警电话，音频分析显示现场还有一辆涡轮发动机的汽车，灯丝上没有玻璃残留说明碰撞发生时该车没有开灯。对死者购买狗粮的追查表明：死者在宠物饲料商店门口停车场和一个男会计师发生争执。对该会计师所加车辆的检查证明保险杠上留下了与死者车子撞击的痕迹，女死者曾向他泼咖啡，于是该男人驾车追逐女死者，在火车岔道口从后面抵住死者车子，将她推上铁轨，目睹火车撞击死者。 女图书修复员死在图书馆地下室，患有自闭症的男同事供述亲眼看到她痉挛死去。G对他的询问发现死者与馆长有情，她伪造图书，哄骗男同事把替换的真品放在他家里，男同事发现绘有蓖麻插图的书页变得粗糙并告诉了馆长，馆长和死者因此发生冲突，CSI在死者家中冰箱下面找到蓖麻子，死者在把蓖麻毒素混入馆长的盐瓶时不小心撒在自己的笔上，而自己又爱咬笔头，从而丧命。
一具女尸埋在公园的沙池里，尸检发现死者被长期虐待且身体上留下乳胶痕迹，从隆胸棒的编号追查到死者的姓名、工作地点——SM俱乐部在俱乐部垃圾桶里发现了同样的乳胶，上面还印有疑似手表的痕迹，此外还从女孩工作的房间里找到乳胶、面罩、吸管（SM工具）。通过吸管上的DNA分析及手表复原图找到疑犯，疑犯妻子是个诉讼律师，在家庭中扮演主导角色，疑犯常年受压抑，所以疑犯到H夫人那里，付钱给死者带上妻子的手表，套上面罩，插上吸管，全身涂抹乳胶，把她当做妻子鞭打辱骂，失手导致窒息而死。 一个男人和他妹妹在晚上存款的时候被枪击受伤，钱被抢，子弹与该男子自己的枪支属同一型号，且该男子裤袋里有一捆被抢走的钞票，CSI推测是为骗取保险金而监守自盗。现场目击证人看到一辆丰田车，现场轮胎印鉴定证明这一点，现场遗留下被刀子划破洗劫一空的钱袋，实验室从划破的刀口上鉴定出一种玻璃纤维，进一步调查发现妹妹的丈夫正是在一家玻璃纤维厂工作，他供认是他拿了大舅子的枪，伙同其他朋友抢劫了自己妻子。结合哥哥裤袋里的钞票，真相大白：两人合伙欺骗妹妹、妻子，侵吞存款，骗取保险金。
赌场的运钱车遭到3名劫匪的武装抢劫，监视器显示一名劫匪被同伙的点45口径手枪打死。保安看到一辆可疑车辆事发后快速逃跑。临近赌场也发生过类似劫案。尸体子弹上遗留有马铃薯痕迹，弹痕与商店职员身上找到的相符。——两案并案。 同一天一个小镇的商店职员被枪杀，钱被抢走，摄像头是塑料的用来唬人。死者已经死亡8小时，而该商店是24小时营业的，警察2小时前报案。现场发现一个被击碎的马铃薯，怀疑是凶手用来当消声器的；提取到一个女士鞋鞋印；提取到的指纹表明第一季EP17中逃走的那个失踪的女孩泰米和她养父的朋友达林在那里出现过；而且声称自己没有碰过任何东西的报案巡警的指纹也在现场，C一开始认为他污染了现场。警察找到赌场劫案劫匪的被弃车子，在后备箱里发现那个女孩泰米，已经死亡，在旁边发现摩托车印。在车子和第一个死亡劫匪身上都发现了硅石粉末，CSI赶到小镇附近废弃的硅石厂，发现了摩托车和死亡的第三个劫匪，被点45口径枪杀。CSI发现在临近赌场的类似劫案里，监视器拍下了4个劫匪，于是对案发录像进行寻找再次分析，发现赌场经理在劫匪开枪之前就蹲了下去，而且他三周前就在那家临近赌场工作，经理供认他给劫匪提供了便利，所以他提前寻找掩护，他去硅石厂那里找过达林那自己那一份，但达林已经死了，钱不见了。CSI对前一个赌场劫案的录像分析，找到第四个劫匪，是小镇商店的那个店员。对达林头部子弹的鉴定找到枪支型号，锁定嫌犯，是那个报案的巡警。原来他8小时前就发现了达林和泰米，泰米给了他钱封口并告诉他还有更大的收获，他推迟了报案时间，杀死达林独吞25万。最后闪光的硅石晶体带领CSI找到钞票。
一个人用假筹码欺骗一对夫妇帮他换钱，收取夫妇2000元保证金并许诺事成后给他们1000元，结果逃跑的时候被枪杀，现场留下轮胎印。尸检发现死者是人体运毒者，CSI在死者身上的机票存根上找到Brass女儿的指纹，女孩承认和死者去过墨西哥，但不知道毒品的事，女孩把车子给了男友使用。Brass在路上偶尔发现女儿的车子，逼停后发现男友和一个朋友在车上，Brass情绪失控想拔枪，警察及时赶到。车轮检查发现与现场轮胎印吻合，女孩和死者的飞机票也是用男友的信用卡付账的，但无法证明是男友买的票，所以只能放人。当晚男友被杀死在自己家中，Brass躺在死者身旁，后脑遭到重击。子弹是从Brass枪中发射的，CSI在枪后座上发现血迹，不是Brass的也不是女儿的，W在旅客名单中发现了和男友同乘一车的那个朋友，警察找到准备逃跑的疑犯，手上有枪击的伤口，体内还发现藏毒的药丸。S发现被骗的那对夫妇使用伪钞，把案件移交财政部，原来那对夫妇是经济情报部的特别人员，故意使用高仿真假钞，为了调查假钞是如何被执法机关发现的。
