Vor genau zehn Jahren hat Detective Mac Taylor seine geliebte Frau bei den Anschlägen vom 11. September verloren. Nach seinem letzten abgeschlossenen Fall, entschied der CSI-Chef sich für einen beruflichen Wechsel in ein Labor. Dort arbeitet man daran, die DNA der Opfer des 11. Septembers schneller und zuverlässiger zu identifizieren. Als Macs Vertretung ist in der Zwischenzeit die attraktive Jo Danville eingesprungen. Ohne ihren ehemaligen Chef muss das Team nun einen Mord aufklären: Der Türsteher Sean Peterson wurde während der Arbeit in einer Bar erschossen. Kurz zuvor stürmten bewaffnete Männer eben diese Bar und raubten sie aus - nur ein merkwürdiger Zufall? Die Ermittler machen mit Hilfe modernster Technologie die Diebe schnell in einem Hotel ausfindig und stürmen das Zimmer, in dem die Männer gerade ihr erbeutetes Geld zählen. Bei der anschließenden Vernehmung beteuern die Diebe, die zufälligerweise beide Mike heißen, vehement, nichts mit dem Mord zu tun zu haben - und die Detectives Flack und Danville glauben ihnen. Denn die Analyse der Mordkugel hat ergeben, dass sie nicht aus der Waffe der Diebe stammt. Während die Ermittler weiter im Dunkeln tappen, verfällt Mac immer wieder in Tagträume. Er durchlebt den Schicksalstag gedanklich immer und immer wieder, bis er sich schließlich auf den Weg zu der Gedenkfeier anlässlich des zehnten Jahrestages macht. Dort soll eine Tafel aufgestellt werden, um an die Opfer der Anschläge zu erinnern. Mac hält eine rührende Rede, bei der kein Auge trocken bleibt...
Der Abend beginnt vielversprechend für das verliebte Paar Miranda und Michael. Nach einem erfolgreichen Konzert wollen die Punkrocksängerin und der Student in Michaels Wohnung weiterfeiern. Doch plötzlich fällt ein Schuss und die geschockte Miranda findet die Leiche ihres toten Freundes neben verstreuten Banknoten. Die New Yorker Ermittler übernehmen den Fall und werden dabei von Mac unterstützt. Die Polizisten verdächtigen zunächst Miranda, das Verbrechen begangen zu haben, schließlich war sie zur Tatzeit als Einzige in der Wohnung des 21-Jährigen. Zudem erfahren sie, dass Michael ihr nur wenige Tage vor seinem Tod eine sehr teure Gitarre geschenkt hat - doch woher hatte der Student das viele Geld? Als die Ermittler die Banknoten, die neben der Leiche gefunden wurden, untersuchen, kommen sie dem Rätsel langsam auf die Spur: Es handelt sich um Falschgeld, mit dem Michael auch Mirandas Gitarre bezahlt und somit die Wut des Verkäufers auf sich gezogen hat.
Als die CSI-Ermittler rund um Mac Taylor nach einem gestohlenen Ferrari fahnden, finden sie das Auto inklusive einer weiblichen Leiche im Kofferraum. Bei der Toten handelt es sich um Michelle, eine schöne junge Frau, die ihren Lebensunterhalt als Autoknackerin bestritt und gemeinsam mit ihrem Vater und ihrer Schwester Nicole ein hochgefährliches, aber legendäres Trio bildete. Bei Michelles Autopsie werden Rückstände eines weißen Pulvers gefunden. Bei dem Fund handelt es sich jedoch keinesfalls um Kokain, sondern um ein Pulver, das bei schweren Verbrennungen zur Gewebeerneuerung genutzt wird. Dieses entscheidende Indiz führt die Ermittler schließlich zu einem äußerst gefährlichen Killer namens Dominik Hanos, einem Mann, der vor Jahren eine schwere Explosion überlebt hat. Als die Detectives ihn ins Visier nehmen, gerät er unter Druck und versucht zu fliehen - doch seine Ausweispapiere liegen ausgerechnet in dem Mord-Ferrari. Die Ermittler müssen nun herausfinden, welche Verbindung zwischen Michelle und Dominik Hanos besteht oder ob die Begegnung ein tödlicher Zufall war.
Sergeant Danny, der einst für das CSI gearbeitet hat, trifft sich nach Feierabend mit seinen Polizeirekruten auf ein Bier. In der Kneipe wird seine attraktive Kollegin Lauren schnell von einem angetrunkenen Mann belästigt. Danny greift ein und setzt den Mann namens Pete an die Luft. Das lässt dieser jedoch nicht auf sich sitzen und so schlägt er den Sergeant nieder, als dieser die Kneipe verlässt. Danny wird ohnmächtig, doch als er seine Augen wieder aufschlägt, liegt sein Angreifer tot neben ihm. Seine ehemaligen Kollegen übernehmen diesen heiklen Fall und erfahren von Lauren, dass sie Peter aus Notwehr erschießen musste - er hatte zuvor die Waffe gezogen und auf sie und Danny gerichtet. Doch das können die Detectives rund um Mac Taylor nicht so recht glauben, zu oft verstrickt sich die junge Frau in Widersprüche und dann wird auch noch Peters Revolver bei einem weiteren Mord gefunden. Der Fall scheint unlösbar, bis Lauren zugibt, dass sie gelogen hat. Sie behauptet jedoch, dass ausgerechnet Danny sie zu dieser Falschaussage gezwungen habe. Dannys guter Ruf scheint beschädigt, ein Disziplinarverfahren droht. Doch spricht Lauren die Wahrheit?
Nach Jahren wird Hank, ein junger Drogensüchtiger, aus dem Knast entlassen. Sein Bruder Riley holt ihn ab, denn die Männer verbindet ein gemeinsamer Traum: Sie wollen professionelle Basketballspieler für die Universitätsmannschaft der Kansas University werden. Doch während Riley ehrgeizig an seinem Traum arbeitete, geriet Hank vor Jahren auf die schiefe Bahn, nahm Drogen und landete im Gefängnis. Wenige Wochen nach seiner Entlassung wird Hank beim gemeinsamen Familienessen von Polizisten verhaftet. Er steht unter Verdacht, seine Freundin Angela getötet zu haben, denn sein Name wurde am Tatort mit Blut an die Wand gemalt. Ein letzter Hinweis der toten Frau? Während Hank seine Unschuld beteuert, hat Riley genug. Er beschließt, das Band zu seinem Bruder zu kappen und unterschreibt auf Drängen seines Coaches Gavin alleine einen Profi-Vertrag. Bei Angelas Obduktion stellen die Ärzte fest, dass die Frau durch ihre Verletzungen den Namen nicht hätte an die Wand schreiben können. Weiterhin werden fremde Hautzellen gefunden, die jedoch schnell Angelas Kollegen Nick zugeordnet werden. Wie sich herausstellt, kannten Nick und Rileys Trainer Gavin sich – war der Tod der jungen Frau reiner Zufall oder ein abgekartetes Spiel, um Hank und Riley auseinanderzubringen?
Eine Studentenverbindung zwingt ihre Bewerber zu einer nächtlichen Schnitzeljagd über den Friedhof. Die Kandidaten müssen Hinweise sammeln, um zu einem geheimen Ort zu gelangen, an dem einer ihrer Kommilitonen eingesperrt ist. Bei diesem makabren Aufnahmeritual fällt eine junge Studentin in ein offenes Grab und landet ausgerechnet auf der Leiche von Paul. Dieser organisiert die Schnitzeljagden für die Neulinge und ist allgemein als Tyrann bekannt. Macs Team wird zum Tatort gerufen, der fehlende Student ist schnell ausfindig gemacht. Plötzlich wird den Ermittlern die entsetzliche Realität bewusst: Die Schnitzeljagd hätte die Schüler zu Ashtons Versteck führen sollen – doch Pauls Tod kam dazwischen. Den Detectives fehlt jede Spur, doch ihnen läuft die Zeit davon. Schon zu lange ist Ashton in seinem Versteck gefangen …
Sobald die Eltern aus dem Haus sind, hat Libby nur eins im Sinn: Party! Doch das Fest gerät außer Kontrolle, immer mehr Partywütige stürmen Libbys Elternhaus. Schon bald ist es im Inneren des Hauses zu voll, so dass die Jugendlichen auf den Balkon ausweichen. Dieser hält der enormen Belastung jedoch nicht lange stand: Er stürzt ab und reißt die Feiernden mit sich. Wie durch ein Wunder überleben die meisten – einzig Gastgeberin Libby wird unter den Trümmern begraben. Die anschließende Obduktion scheint nur Formsache, bis Dr. Hammerback feststellt, dass die junge Frau bereits vor dem Unfall ermordet wurde. Die Detectives Jo, Danny und Sheldon nehmen das Haus auseinander, doch dort herrscht das reinste Chaos. Ein Notizzettel führt die Ermittler allerdings auf die entscheidende Spur – eine Internetseite, die von Libby und ihrem Freund Jake betrieben wurde. Das Pärchen hat sich auf Jungfrauen spezialisiert: Jake defloriert die unerfahrenen Mädchen und bewertet sie anschließend auf der Plattform. Es scheint, als hätte eines der gedemütigten Mädchen sich nun an Libby gerächt.
Obwohl der Richter Vinny Corsica von Bodyguards und Polizisten bewacht wird, wird er nachts auf offener Straße von einem Fahrradfahrer erschossen. Da Corsica gerade einen Strafprozess gegen die russische Mafia leitet, fällt der erste Verdacht auf den Mafiaboss Victor Markoff. Die Eliteeinheit des CSI übernimmt diesen heiklen Mordfall, der schnell in den Fokus der Öffentlichkeit rückt. Doch das Schicksal spielt den Ermittlern in die Hände: Kurz darauf wird der mutmaßliche Mörder auf seinem Fahrrad von einem Auto erfasst. Der Unfall geht glimpflich aus, doch der Täter flüchtet zu Fuß. In dem Auto sitzt einer von Markoffs Handlangern. Doch dieser hat mit dem Mord scheinbar nichts zu tun, denn das liegengebliebene Fahrrad kann einem jungen Straftäter namens Nick Alberton zugeordnet werden. Alberton wurde von Corsica ungewöhnlich hart bestraft, musste in ein Camp für jugendliche Straftäter und gibt dem Richter nun die Schuld für sein verkorkstes Leben. Doch war er bereit, dafür einen Mord zu begehen? Unterdessen ermittelt Jo Danville in einem Fall, wegen dem sie das FBI verließ: Der Vergewaltiger John Curtis soll erneut zugeschlagen haben.
Schon seit Jahren ist Detective Jo Danville hinter dem Serienvergewaltiger John Curtis her, der jedoch immer wieder auf Kaution frei kommt. Dieser sitzt gerade im Gefängnis, da ihn eines seiner Opfer, Ali Rand, angezeigt hat. Doch vor Gericht zählt ihre Aussage plötzlich nicht, sie wird der Lüge überführt und der Schwerverbrecher kommt wieder auf freien Fuß. Jo kann die Sache jedoch nicht auf sich beruhen lassen – es ist ihr bislang härtester und größter Fall. Also forscht sie nach weiteren Opfern und wird schließlich bei einer jungen Frau fündig. Es handelt sich um Amanda Tanner, die den Missbrauch aus Scham nie angezeigt hat. Jo redet Amanda zu und kann sie schließlich davon überzeugen, Curtis zu verklagen, damit dieser ein für alle Mal verhaftet wird und niemandem mehr Schaden zufügen kann. Doch als Jo Amanda in ihre Wohnung folgt, um dort Beweise sicher zu stellen, wird sie hinterrücks überwältigt. Das Letzte, das sie sieht, bevor sie bewusstlos wird, ist John Curtis grinsendes Antlitz.
Eine bis auf die Knochen verbrannte Leiche wird dem CSI-Team gemeldet. Diese wäre nicht zu identifizieren gewesen, läge nicht der Ausweis mit dem Namen Ryan Richards in der Nähe des Tatortes. Ryan ist ein erfolgreicher ‚Cage-Fighter‘, der am Abend zuvor einen entscheidenden Kampf gewonnen hat. Doch dieser Erfolg zieht auch Neider an, denn Ryans Frau erzählt Mac, dass ihnen ein Stalker seit Jahren das Leben schwer macht. Immer wieder droht er Ryan mit dem Tod – nun scheint er seine Drohung wahr gemacht zu haben. Mac und sein Team machen den Stalker schnell ausfindig: Es handelt sich um Aaron Collins, einen Schulkameraden von Ryan, der ebenfalls von einer Karriere als Cage-Fighter träumte. Aaron bestreitet die Tat allerdings und die Ermittler können ihm nichts nachweisen. Doch da taucht ein junger Mann im Polizeipräsidium auf, der behauptet, Ryan getötet zu haben. Seine Kleider sind tatsächlich voller Blut und Benzin – das Blut stammt allerdings nicht von Ryan.
Das Ehepaar Ron und Elizabeth sitzt beim Abendessen, als es an der Tür klingelt. Zwei maskierte Gestalten überwältigen das Paar, dringen in die Wohnung ein und versuchen, den Safe zu knacken. Beim Überfall wird Elizabeth schwer verletzt, ihr Mann Ron getötet. Das CSI-Team übernimmt diesen Fall und kann schon bald einen der Angreifer verhaften. Dieser weigert sich allerdings, den Namen seines Komplizen zu verraten. Der Fall bleibt kompliziert, denn auch die Umstände von Rons Tod werfen Fragen auf: Ron ist nicht durch Schläge auf den Kopf gestorben, sondern er ist erstickt worden. Als Gerüchte auftauchen, dass es zwischen den Eheleuten gekriselt hat, scheint der Fall klar: Elizabeth hat ihren Mann nachdem die Eindringlinge verschwunden sind, erstickt. Doch die Frage, wer die Angreifer sind, bleibt.
Eine bildschöne junge Frau wird in einer dunklen Gasse erschossen. Dabei handelt es sich um Michelle Lewis, die gemeinsam mit ihrem Freund Preston Seville Junior an einem Rollenspiel teilgenommen hat, bei dem sie FBI-Agenten darstellten. Preston ist der Sohn eines steinreichen Börsenmaklers, von dem jede Spur fehlt. Die CSI-Ermittler hegen den Verdacht, dass Preston entführt wurde und sie behalten recht: Die Lösegeldforderung sowie Prestons abgehackter Finger treffen kurz danach bei seinem Vater Preston Seville Senior ein, der sich jedoch weigert, vier Millionen Dollar zu zahlen. Mac besorgt Blüten für die Lösegeldübergabe, die allerdings gründlich schiefgeht. Kurz darauf stößt Danny auf eine heiße Spur, denn auf Michelles Kleid wird ein Stück eines Zahns gefunden, das durch einen DNA-Test einem Serienkilleropfer zugeordnet werden kann. Im Internet stoßen die Detectives auf einen Laden, der sich auf den Verkauf von ‚Mördersouvenirs‘ spezialisiert hat: Dort findet man elektrische Stühle, Schmuckstücke der Opfer, Bilder der Verbrecher oder Spielkarten mit den Gesichtern von Tätern darauf. Die Ermittler sind entsetzt und ahnen dabei nicht, wie nah sie Preston Seville Junior sind. Können sie den entführten jungen Mann rechtzeitig retten?
Der 26-jährige Fahrradkurier Greg Barbera kommt bei einem Treppensturz ums Leben, nachdem er von einem Kriminellen namens Scott Pefito gejagt wurde. Greg hat Scott kurz zuvor gefälschte Drogen verkauft, was die wilde Verfolgungsjagd ausgelöst hatte. An der Tasche des Kuriers wird ein Kaugummi gefunden, der die Detectives des New York Police Departments zunächst nicht interessiert. Da ahnen sie jedoch noch nicht, dass ausgerechnet dieser Veilchen-Kaugummi ihnen am selben Tag bei der Aufklärung eines weiteren Mordfalls helfen wird: Der Jogger Jimmy Philbrook wird ermordet im Park gefunden. Er wurde mit einem Kabelbinder erdrosselt, an einen Baum gekettet und anschließend mit einem Pfeil angeschossen. Das Mysteriöse dabei ist, dass der Pfeil und das Kabel unterschiedliche DNA-Abdrücke aufweisen. Zudem befindet sich in Jimmys Mund ebenfalls ein Veilchen-Kaugummi. Mac Taylor und seine Kollegen finden heraus, dass die Männer geschäftlich miteinander zu tun hatten und die Morde das Ergebnis einer Verkettung unglücklicher Umstände waren.
Kurz vor Feierabend erhält der erschöpfte Detective Mac Taylor ein Foto auf sein Handy. Darauf ist eine ermordete junge Frau zu sehen. Das Besondere ist, dass der Leichnam genau wie das Original aus einem lange zurückliegenden Mordfall aus dem Jahre 1957 drapiert wurde. Mac erkennt die Parallelen zu dem Fall von Lana Gregory sofort und eilt zum Tatort, da beide Morde sogar an derselben Stelle verübt wurden. Bei der Toten handelt es sich tragischerweise um eine Kollegin, Jessica Drake, die im Kriminallabor gearbeitet hat. Jessica war bei allen beliebt – besonders bei ihrem Mitarbeiter Harlan Porter, der scheinbar ein Auge auf Jessica geworfen hatte. Doch man munkelt, dass sie seine Gefühle nicht erwidert hat und so gerät Harlan schnell in Verdacht. Er hat Jessica oft mit Lana verglichen hat, da beide Frauen verschiedenfarbige Pupillen hatten und vor kurzem wurde sogar die damals verwendete Tatwaffe aus der Asservatenkammer geholt. Obwohl der Abschluss des Falles zum Greifen nahe ist, stutzt Mac angesichts dieser vielen Indizien. Es scheint, als hätte der wahre Mörder den Verdacht absichtlich auf Jessicas Kollegen lenken wollen. Tatsächlich: Jessica war nicht bei allen Mitarbeitern beliebt – im Gegenteil.
Justizhelfer Walter Danzig wird ermordet in seinem Wagen aufgefunden. Doch eines lässt die Detectives stutzen, denn Walter wurde in einer Schiedsrichteruniform getötet. Sie finden heraus, dass das Opfer die Klageschriften und Vorladungen des Öfteren verkleidet überbracht hat. Allerdings wurde er nicht während seines Jobs als Justizhelfer ermordet, sondern er war tatsächlich Schiedsrichter bei einem Turnier auf einer Computermesse. Also mischen Danny und Lindsay sich unter die Besucher und scheinen der Lösung des Falles nahe zu sein. Walter war dem Amateurspieler Mitch Johnson auf den Fersen, der das Turnier in großem Stil manipuliert hat und somit als Sieger daraus hervorging. Hat er Walter getötet, nachdem dieser ihm auf die Spur gekommen war? Doch Mitch bringt Licht ins Dunkel: Er und Walter waren an der Manipulation beteiligt, denn Walter wollte durch einen vorzeigbaren Champion von der Amateur- in die Profiliga aufsteigen, da er der Organisator und Erfinder des ‚Gear of War‘-Turnier war.
Das New Yorker Viertel ‚Hell‘s Kitchen’ wurde vor Jahren von irischen Banden bedroht und terrorisiert. Heutzutage wird die Gegend ‚Clinton‘ genannt und steht kurz vor einem Umbruch: Es soll touristenfreundlicher und attraktiver werden. Doch Michael Byrne, der schon sein Leben lang in diesem Viertel wohnt und einen Lebensmittelladen betreibt, stemmt sich dieser Veränderung entgegen – mit fatalen Konsequenzen, wie es scheint. Denn der Familienvater wird mit einem Kopfschuss hingerichtet und anschließend in vier Teile zersägt. Die Ermittlungen führen das CSI-Team zunächst auf die Spur des Immobilienhais Dan Coleman, der die Tat jedoch vehement abstreitet – obwohl er sich zu Michaels Lebzeiten für dessen Laden interessiert hat. Hat Dan Michael ermordet, um endlich an sein Ziel zu kommen, weil Michael sich geweigert hat, sein Lebenswerk zu verkaufen? Wenig später explodiert ein Lieferwagen des Zigarettenhändlers Zorlov, der Michael mit Tabakware beliefert hat. Die Detectives glauben nicht, dass es sich bei diesem Anschlag um reinen Zufall handelt und konzentrieren ihre Ermittlungen nicht mehr auf den Geschäftsmann Dan, sondern auf zwei Männer, Declan Callahan und Kieran Reilly, die ebenfalls in regem geschäftlichen Kontakt zu Michael und Zorlov standen. Kann die Elitetruppe des CSI den Fall lösen oder ist sie den falschen Tätern auf der Spur? Unterdessen scheint Mac Taylor den Tod seiner Frau überwunden zu haben und lässt eine neue Liebe zu: Christine Whitney, die Schwester von Macs verstorbenem Partner Stan, hat das Herz des einsamen Ermittlers erobert.
Kevin und Elaine Moore haben kein gutes Gefühl dabei, als sie anlässlich einer Geburtstagsparty in ihr altes Wohnviertel zurückkehren, das einen schlechten Ruf hat. Ihre Ängste sind berechtigt: Kaum dort, werden sie überfallen, ausgeraubt und Kevin wird erschossen. Er stirbt noch an Ort und Stelle und hinterlässt seine schockierte Ehefrau, die Lindsay anschließend den Tathergang schildert. Doch sie scheint nicht die Wahrheit zu sagen: Angeblich wurde Kevin aus nächster Nähe erschossen, obwohl die Form der Wunde und die fehlenden Schmauchspuren auf eine größere Entfernung hindeuten. Liegt es am Schock oder lügt Elaine die Detectives an? Sheldon stößt während der Ermittlungen am Tatort auf die entscheidende Spur: Es handelt sich um einen weggeworfenen Zettel, auf dem eine Ausweisnummer notiert wurde. Diese Nummer führt die Polizisten schließlich zu Willis Frazier. Dieser ist in der Wohngegend aufgewachsen und saß immer wieder im Gefängnis, da er für mehrere Überfälle und Morde verantwortlich war und zudem einen Termin bei seinem Bewährungshelfer verpasst hat. Dieser Termin überschneidet sich ausgerechnet mit dem Zeitpunkt des Mordes. Die Detectives stürmen Willis Wohnung, doch darin erwartet sie eine Überraschung: Elaine, die Ehefrau des getöteten Kevin, befindet sich in Willis Apartment, da die beiden schon seit Jahren ein Verhältnis haben. Hat Elaine die Trauer nur vorgespielt und hat das Paar den Mord an Kevin gemeinsam geplant und begangen?
Eine Serie von Banküberfallen, an denen vier bewaffnete und maskierte Männer beteiligt sind, hält die CSI-Ermittler in Atem. Bei dem jüngsten Raub wird eine junge Frau erschossen und erliegt ihren Verletzungen. Den Detectives gelingt es schließlich, den Kopf der Bande ausfindig zu machen: Es handelt sich um einen schwerkranken alten Mann namens Hank Sheldon, der gemeinsam mit seinem Enkel Luke die Übergriffe geplant hat, um an Geld zu kommen. Hank wollte seinen Lebensabend im Kreis seiner Familie verbringen und sich durch den Raub einen privaten Pflegedienst leisten. Bei dem Verhör gesteht Hank die Taten, bricht kurz darauf jedoch mit einem Schwächeanfall zusammen. Mac bietet dem gebrechlichen Mann an, ein Medikament zu besorgen und ahnt nicht, dass ihn seine Hilfsbereitschaft das Leben kosten kann. Denn der Polizist gerät mitten in einen Überfall auf die Apotheke. Er kann den Räuber zwar überwältigen, wird dann allerdings von dessen Komplizin hinterrücks niedergeschossen. Mac ist schwerverletzt und fällt augenblicklich ins Koma. In der Schwebe zwischen Leben und Tod trifft er auf seine verstorbene Frau Claire, auf seine Kollegen und auf die neue Frau in seinem Leben, Christine. Diese erlebt in der Realität gerade ein Déjr-Vu, da ihr Bruder und Macs ehemaliger Kollege Stan auf dieselbe Art gestorben ist. Doch sie harrt an seinem Krankenbett aus und gesteht ihm unter Tränen ihre Liebe. Während Mac um sein Leben kämpft, müssen Adam, Lindsay und Sheldon die Scharfschützin finden. Doch die Trauer und Angst um Mac lähmt die Ermittler – wird Detective Mac Taylor überleben?