Face à une crise existentielle qui pourrait menacer l'existence même de leur labo, une brillante équipe d'experts scientifiques doivent accueillir d'anciens amis et déployer de nouvelles techniques pour préserver la quiétude, si tant est qu'elle puisse exister, à Las Vegas...
Le laboratoire scientifique de résolution de crimes pourrait bien être démantelé; des milliers de meurtriers condamnés se verraient ainsi libres de déambuler dans les rues de Las Vegas.
S01E02 - Noces Funèbres
Gil Grissom et Sara Sidle prêtent main-forte à un ancien collègue impliqué dans une affaire de falsification de preuves; pendant ce temps, Maxine Roby et le reste de l'équipe du CSI doivent tenter d'élucider le meurtre d'un couple, tué le jour même.
S01E03 - Sous le masque
L'enquête de Grissom et Sara sur les accusations portées contre David Hodges s'intensifie. Au même moment, le corps d'un développeur de jeux vidéo est retrouvé flottant dans une fontaine avant un tournoi de jeux.
S01E04 - Un corps, un cochon et des aromates
L'équipe des experts enquête sur un corps qui a été découvert sur la propriété d'un hôtel au thème hawaïen. De plus, le département des affaires internes commence à s'interroger sur le retour de Grissom et de Sara au laboratoire de criminologie.
S01E05 - Que tombent les jetons
Grissom et Sara sont sur le point de mettre en place toutes les pièces du casse-tête et de démasquer la personne qui a piégé Hodges; l'équipe du CSI enquête sur une mystérieuse série de meurtres survenus à 30 000 pieds dans les airs.
S01E06 - Clownesque ou funeste ?
Max alerte les experts lorsque les preuves d'un nouveau meurtre mettent Grissom et Sara sur la piste d'un nouveau suspect. De plus, Folsom et Allie enquêtent sur une série de meurtres effrayants dans un hôtel délabré sur le thème des clowns.
S01E07 - Pur-sang
Un cheval abandonné et couvert de sang conduit directement l'équipe du CSI vers une maison de transition pour meurtriers condamnés; pendant ce temps, Grissom et Sara se rapprochent dangereusement du suspect principal dans l'affaire David Hodges.
S01E08 - Le meurtre du tueur
L'équipe du CSI est appelée en renfort pour enquêter sur des restes humains découverts dans la baignoire du propriétaire d'un important centre de congrès; Sara et Grissom profitent de l'occasion pour se rapprocher du témoin expert en médecine légale.
S01E09 - Se brûler les ailes
Après la découverte d'artistes brûlés dans une fosse, l'équipe du CSI s'intéresse de près à l'univers excentrique des spectacles parallèles; pendant ce temps, Hodges songe sérieusement à faire une entente dans le but de négocier sa peine.
S01E10 - La vérité l'emporte
Hodges disparaît. Toute l'équipe des experts se mobilise alors pour tenter de trouver des éléments leur permettant de le localiser, laver son nom et sauver la réputation du laboratoire de criminologie de Las Vegas.