Das Team von Horatio Caine untersucht einen Flugzeugabsturz mitten in den Everglades. Schnell stellt sich heraus, dass das abgestürzte Flugzeug Mr. Summer, einem der größten privaten Versicherungsagenten der östlichen USA gehörte. Zusammen mit seinem Vorstand und seiner Chefbuchhalterin Christina Colucci war der Unternehmer unterwegs zur Wertpapier- und Börsenaufsicht, wo er wegen frisierter Bücher in die Mangel genommen werden sollte. Bei der Untersuchung der Leichen stellt man fest, dass der Pilot der Maschine erschossen wurde. Die Leiche der Buchhalterin findet man mysteriöserweise acht Kilometer von der Absturzstelle entfernt.
Als die Ballistikerin Calleigh Duquesne das Wrack noch einmal genauer untersucht, stellt sich heraus, dass der Pilot nicht erschossen wurde, sondern einer abgesprungenen Niete zum Opfer fiel. Offenbar hatte das Flugzeug den Belastungen eines Sturzflugs nicht standgehalten. Doch wie kam es überhaupt zum Sturzflug? Als Eric Delko den schwer verletzten Mr. Summer findet, muss dieser zugeben, mit seiner Buchhalterin gestritten zu haben. Dabei habe sie sich an der Tür festgehalten, versehentlich den Öffnungsmechanismus bedient und sei aus der Tür gefallen. Die Analyse der Blackbox und zwei merkwürdige Stanzungen auf Christinas Arm lassen Caine jedoch an Summers Geschichte zweifeln...
An einem Tatort trifft Horatio seinen alten Lehrer Al Humphries wieder. Dieser ist gerade dabei, eine Bombe zu entschärfen, die einem kolumbianischen Im- und Exporteur um den Hals gelegt wurde. Die Bombe erweist sich als tückisch: Al Humphries und der Kolumbianer fliegen in die Luft. Horatio schwört, den Täter zur Strecke zu bringen.
Als sich herausstellt, dass der Kolumbianer zwei Ehefrauen hatte, glaubt Horatio, ein Tatmotiv gefunden zu haben. Man macht Abstriche von den Händen beider Frauen und findet bei einer Spuren von TCAP, einem Bestandteil von Sprengstoff - aber leider auch von Nagellacken und Haarfärbemitteln. Neue Brisanz erhält der Fall, als das Team zu einer weiteren Bombendrohung gerufen wird. Das Opfer, ein kolumbianischer Antiquitätenhändler, hat mehr Glück als sein Landsmann: die Bombe ist nur eine Attrappe. Vor dem Tatort entdeckt Horatio jedoch einen Jungen mit einem verdächtigen Päckchen. Darin befindet sich eine Bombe, die dem Jungen von einem fremden Mann aufgeschwatzt wurde. Mit Hilfe eines Störsenders kann Horatio die Auslösung der Bombe über Funk verhindern.
Nach genauer Analyse der Umstände kommt Horatio zu dem Schluss, dass der Bombenleger in der Zollbehörde arbeiten muss. Tatsächlich arbeitet dort der ehemalige Bombenexperte Charlie Berenger, der von Al Humphries suspendiert wurde, weil er den Anforderungen nicht genügt hatte. Als Horatio den Bombenleger in seiner Lagerhalle festnehmen will, hat sich dieser bereits eine weitere Bombe um den Hals gelegt…
Im Magen eines vier Meter langen Hais wird ein Teil einer menschlichen Leiche mit einem Einschussloch im Brustkorb gefunden. Wenige Tage später wird an der Küste eine unbekannte Tote in einem Reifen angespült. In ihrem Oberschenkel steckt eine Kugel, die aus derselben Waffe stammt. Man vermutet ein Flüchtlingsdrama auf hoher See und nimmt ein verdächtiges Schiff in Augenschein. In dessen Rumpf finden die Ermittler eine weitere Kugel aus derselben Waffe. Außerdem entdeckt Horatio an Bord eine verdächtige Kammer, in der offenbar Kokain transportiert wurde.
Mittlerweile hat man das tote Mädchen als Elena de Soto identifiziert. An der Leiche findet man Hautfetzen, die möglicherweise zu ihrem Mörder gehören und nach der DNA-Analyse nur von einem engen Verwandten stammen können. Man vernimmt Elenas Bruder Pedro, der der Polizei die ganze Wahrheit erzählt: Der Kapitän des völlig überladenen Schmuggelkahns hatte in einem Sturm die Nerven verloren. Aus Angst um sein Kokain hatte er wahllos auf die Passagiere geschossen, um sie zum Verlassen des Bootes zu zwingen. In dem Chaos war es Pedro gelungen, zusammen mit Elena über Bord zu springen und die Pistole mitgehen zu lassen. Um zu verhindern, dass die Küstenwache sie gleich wieder nach Kuba zurückschickt, hatte er seiner Schwester ins Bein geschossen. So hätte sie behandelt werden und amerikanischen Boden betreten müssen.
Am Strand von Miami wird ein Toter gefunden, den man als den Barkeeper Estevan Ordonez identifiziert. Nicht weit von der Fundstelle der Leiche liegt ein halbtotes Mädchen namens Jane Renshaw, das missbraucht und ins Wasser geworfen wurde. Jane kann sich an nichts erinnern - außer an den Namen ihres Freundes Paul Varner. Als sich herausstellt, dass sich Jane nach einer Party am Strand mit Estevan amüsiert hat, ist Paul der Hauptverdächtige.
Im Verhör erzählt Paul, dass er von Tyler Hamilton, dem Gastgeber der Party, eine äußerst wertvolle Uhr bekommen hat, um Jane für einen Kuss an diesen abzutreten. Jane sei deshalb sehr wütend gewesen und habe die Party verlassen, Paul habe sich betrunken und sich im Gästehaus der Hamiltons schlafen gelegt.
Es stellt sich heraus, dass Blutspuren von Estevan Ordonez bis zum Gästehaus führen, er das Blut dort aber nicht selbst verloren haben kann, weil er zu diesem Zeitpunkt schon tot am Strand lag. Als Horatio mit einem Durchsuchungsbefehl bei den Hamiltons auftaucht, haben diese das Gästehaus bereits abreißen lassen. Doch sein Gespür und ein paar eingeschmolzene Glassplitter aus den Überresten des Kamins führen Horatio dennoch auf die Spur des Täters…
Vater Carlos, ein katholischer Priester, ist ermordet worden. Neben zwei Patronenhülsen findet man am Tatort lediglich Fußabdrücke, die auf eine sehr abgenutzte Schuhsohle schließen lassen. Da der Fußabdruck zu einem Turnschuh passt, sucht man den Täter zunächst unter den Ministranten. Und tatsächlich: Die Abdrücke passen zu denen des kleinen Cameron Medina. Als sich herausstellt, dass Camerons gewalttätiger Vater verschwunden ist, vermutet Megan, dass dieser den Priester umgelegt hat, um sich für einen eventuellen Missbrauch an seinem Sohn zu rächen.
Im Auto von Camerons Vater entdeckt man den Schraubenschlüssel, mit dem Carlos offenbar erschlagen wurde. Nicht weit davon entfernt findet man schließlich Camerons blutverschmierte Kleidung. Mit diesen Beweisen konfrontiert, bricht Camerons Mutter Iris ihr Schweigen...
In der Toilette eines Kinderrestaurants wird die fünfjährige Ruthie ermordet aufgefunden. Der Verdacht fällt sofort auf einen aktenkundigen Pädophilen, der sich unter den Restaurantgästen befindet. Auf den Aufzeichnungen der Überwachungskameras sieht man jedoch, wie Ruthie von ihrem Mörder, der sich absichtlich außerhalb des Schwenkbereichs der Kamera aufhält, zum Tatort gebracht wird, während der Pädophile auf seinem Platz sitzt und sich am Anblick der Kinder im Restaurant ergötzt. Er kann den Mord also nicht begangen haben.
In eine neue Richtung weisen die am Hals des Mädchens gefundenen Fingerabdrücke. Um zu verhindern, dass er aufgrund seiner Fingerabdrücke identifiziert wird, hat sich der Täter diese jedoch zerschnitten und selbst neu transplantiert. Das CSI-Team kann er damit nicht hinters Licht führen: Für Horatio Caines Truppe ist es ein Leichtes, die alten Fingerabdrücke zu rekonstruieren und den Mörder zu identifizieren. Zudem hat er am Tatort einige Fußabdrücke hinterlassen. In diesen findet man die Eier einer Schmetterlingsart, die nur in der Nähe des Biscayne-Nationalparks vorkommt. Auf diese Weise findet man den Wohnsitz von Ruthies Mörder…
Ein mysteriöser Vorfall auf einem Schiff beschäftigt das CSI-Team: Ein schwer verletzter Mann ist an Deck des Schiffs geklettert und kurz darauf gestorben - und das alles mitten auf dem Ozean. Megan und Eric stellen fest, dass der Mann an einer Stichverletzung im Bauch gestorben ist. Weitere Ermittlungen ergeben, dass es sich bei dem Toten um den Freediver Adam Cassidy handelt, der zusammen mit seinem Bruder an einem Wettbewerb teilgenommen hatte. Da es durch den Sauerstoffmangel unter Freedivern immer wieder zu Wahnvorstellungen kommt, haben die Ermittler schnell eine Theorie: Wurde Adam von seinem Bruder in einem solchen Wahn ermordet?
Die reiche und schöne Melissa Starr feiert auf ihrem Anwesen eine Cupcake-Party, an der nur Frauen teilnehmen. Am nächsten Morgen wird der junge Stripper Noel Peach unbekleidet und tot aufgefunden. Schnell findet Horatios Team die Todesursache heraus: Eine Vergiftung mit Nikotin, das ihm über ein präpariertes Kondom zugeführt wurde. Weil sich auf der Kondomhülle Kreidespuren befinden, verdächtigt Horatio die Lehrerin Sophia Ananova, die sich im Verhör äußerst nervös zeigt. Er erkennt allerdings schnell, dass sie gereizt ist, weil sie sich gerade das Rauchen abgewöhnt. Dann erinnert sich Horatio, dass er beim letzten Besuch auf Melissas Anwesen beobachtet hatte, wie hingebungsvoll sich die Hausherrin um ihre Rosen kümmert. Und da Rosen oft von Blattläusen befallen werden, welche wiederum mit Nikotinlösung bekämpft werden, liegt die Vermutung nahe, dass Melissa etwas mit dem Tod des Strippers zu tun hat.
Horatio Caine und sein Team werden zum Schauplatz einer grausamen Bluttat gerufen: Eine Familie wurde in ihrem eigenen Haus förmlich hingerichtet. Die einzigen Überlebenden sind ein blutüberströmtes Kleinkind und der Familienvater Jason Caplin, der schwer verletzt ist. Alles sieht danach aus, als habe die Mutter in einem Anfall von Wochenbett-Depression ihre Kinder mit der Schrotflinte erschossen.
Nach genauer Analyse der Blutspritzer auf dem Strampler des Kleinkindes kommen die Ermittler zu dem Schluss, dass Jason geschossen haben muss. Auch wie Jason zu der Schusswunde im Rücken gekommen ist, haben Horatio und sein Team schnell geklärt: Der 16-Jährige Luke Caplin erwischt Jason bei dem Massaker, entwendet ihm die Flinte und schießt ihm in den Rücken. Doch als Luke das Baby in Sicherheit bringen will, gerät er in die Schusslinie des Vaters...
In der Innenstadt von Miami hat ein Heckenschütze zugeschlagen. Der Ort, von dem aus er geschossen haben muss, lässt sich relativ leicht bestimmen, das Motiv jedoch nicht. Alles sieht danach aus, als habe er seine Opfer aus purer Mordlust getötet.
Im Versteck des Heckenschützen finden die Ermittler etwas Quarzsand, der aus einem Korallensteinbruch stammt. Da der Sand mit Kerosin versetzt ist, kommt nur der Steinbruch in der Nähe des Flughafens in Frage. Dort findet man ein Fähnchen, dass der Täter offenbar benutzt hat, um bei seinen Zielübungen die Windgeschwindigkeit zu messen. Über einen Fingerabdruck auf dem Fähnchen findet man schließlich auch die Identität des Schützen heraus, doch er ist spurlos verschwunden.
In der Wohnung des Täters entdecken die Ermittler ein Notizblatt, auf dem er bereits die Daten für seinen nächsten Anschlag notiert hat. Zudem finden sich Rückstände eines speziellen Klebers, der zur Reparatur von Dächern verwendet wird. Tim findet heraus, dass dieser Kleber vor kurzem bei der Renovierung eines Hochhauses benutzt wurde. Daraufhin lässt Horatio den Platz um das Hochhaus räumen, Eric kreist mit dem Hubschrauber darüber, und Calleigh stürmt mit einem SWAT-Team auf’s Dach...
Eine Joggerin findet eine grässlich verstümmelte Leiche, die an einem Baum aufgehängt wurde. Der Tote wird als der Universitätsprofessor Adam Metzger identifiziert. Dieser war offenbar eine sehr zwiespältige Persönlichkeit, die von den Schülern geliebt, von Kollegen jedoch verachtet wurde. Da sein Forschungsgebiet Gewalt und Folterung umfasste, stellt sich den Ermittlern die Frage, ob Metzgers Forschungsarbeit etwas mit seiner grausamen Hinrichtung zu tun hat. Obwohl Metzgers Körper mit Verletzungen übersät ist, entdecken die Ermittler nur 13 verschiedene Wundtypen - die passende Anzahl für einen Ritualmord. Horatio und sein Team finden heraus, dass viele Personen einen Grund gehabt hätten, Metzger umzubringen: Zum Beispiel der Student Ned Sante, der von Metzger vor seinen Kommilitonen zutiefst gedemütigt wurde. Aber auch Teresa Watson, die im Rahmen einer Versuchsreihe von Metzger drangsaliert wurde, gehört zu den Verdächtigen.
Unterdessen birgt die Polizei aus einem Kanal ein Auto, in dessen Kofferraum sich eine aufgeblähte männliche Leiche befindet. Äußert mysteriös ist die Tatsache, dass der Tote den Wagenschlüssel in seiner Hosentasche hat. Aufgrund von ein paar Notizen im Wageninneren kommt man auf den Werkstattbetreiber Lorenzo Castanotto, der den Wagen als gestohlen gemeldet hatte. Den Toten erkennt dieser allerdings nicht. Dennoch identifizieren die Ermittler ihn als Doug Reid. Dessen Freundin Caroline wird vorgeladen, kann den Ermittlern aber nicht weiterhelfen. Zudem haben sowohl Castanotto als auch Caroline ein hieb- und stichfestestes Alibi. Kann sich Doug durch einen Unfall selbst im Kofferraum eingesperrt haben? Und wie ist er dann in den Kanal gerollt?
Die junge Dara Winters wird tot an einer abgelegenen Straße gefunden. Die Lage der Leiche und ein schwacher Reifenabdruck lassen darauf schließen, dass Dara bereits tot war, als sie dort abgelegt wurde. Pollen von einem selten vorkommenden Baum, die man in Daras Nasennebenhöhlen findet, führen das CSI-Team in die Nähe der Pharos Akademie, einem Lager für straffällige junge Frauen. Erster Verdächtiger ist Sergeant Marcus Cawdrey, der Leiter des Camps. Doch auch die Kadettin Barreiro, Daras Freundin Julie und ihre Mutter Margie Winters geraten unter Verdacht.
Tim und Eric werden unterdessen zu einem merkwürdigen Fall gerufen: Ein Mann ist offenbar von innen heraus verbrannt. Die Autopsie ergibt, dass seine Magenschleimhaut mit Benzin durchtränkt war. Es stellt sich heraus, dass der Tote ein Benzindieb war, der hochklassiges Benzin von Rennboten abzapfte und unter der Hand weiterverkaufte. Dieses Mal hatte er beim Anzapfen offenbar zuviel Benzin geschluckt. Aber wodurch hat sich das Benzingemisch in seiner Speiseröhre entzündet?
In einem Stundenhotel wird eine erstochene Prostituierte gefunden. An ihren Kleidungsstücken entdecken die Ermittler einen Fingerabdruck, der als Abdruck eines gewissen Cole Judson identifiziert wird. Judson, der vor 15 Jahren schon einmal eine Frau mit dem Messer angegriffen hatte, arbeitet ab und zu für den Hausbesitzer Leo Bastille. Er bestreitet aber, etwas mit dem Mord zu tun zu haben. Sein Fingerabdruck spricht jedoch gegen ihn - oder?
Die Roeblings, Touristen aus Deutschland, werden an einer Tankstelle überfallen. Der Täter erschießt den Ehemann. Auf den Überwachungsbändern der Tankstelle lässt sich der Tathergang genau beobachten, doch der Täter ist maskiert und damit nicht zu identifizieren. Mehr Aufschluss gibt die Kugel, mit der der Mann erschossen wurde: Durch diese kommt man einem gewissen Malcolm Davidson auf die Spur, an dessen Handschuhen sogar noch Blut des Opfers zu finden ist. Allerdings lässt die Ermittler die Frage nicht los, warum Malcolm den Mann erschoss. Es scheint keinerlei Motiv zu geben. Schließlich stellt sich jedoch heraus, dass Malcolms Bruder Brian in Deutschland lebt und Kontakt zu Greta Roebling hat. Ist Malcolm von Brian und Greta mit dem Mord beauftragt worden?
Ein Mann, der in einem leer stehenden Haus zufällig eine Drogenküche entdeckt hat, ist an den giftigen Dämpfen gestorben. Das Gebäude gehört dem Hautarzt und Unternehmer Dr. James Wheldon, doch dieser erklärt, er besitze mehrere Häuser als Spekulationsobjekte und habe von der Drogenküche nichts gewusst. Ein Fingerabdruck, den man auf einem liegen gelassenen Handschuh findet, kann einem gewissen Greg Kimble zugeordnet werden. Da in dem Labor aber keine Drogen, sondern nur legale Basis-Chemikalien gefunden wurden, müssen die Ermittler den Mann wieder laufen lassen. Erst als ein 19-Jähriger an einer Überdosis stirbt, kommen Horatio und sein Team der Lösung des Falls langsam näher: Die Ecstasy-Pille, die im Magen des Toten gefunden wird; trägt das Logo von Wheldons Firma. Mit diesem Wissen will man Kimble zu einer Aussage zwingen, doch als die Ermittler bei ihm ankommen, ist er bereits tot. Er wurde mit mehreren Messerstichen ins Herz getötet, und alle Spuren führen zu Dr. James Wheldon.
Calleigh und Eric ermitteln unterdessen in einem Seniorenwohnheim, wo die blutüberströmte Leiche der 81-jährige Betty Rosen gefunden wurde. Wie sich herausstellt, litt Betty zwar an Alzheimer, war aber dennoch eine lebenslustige Dame mit mehreren Liebhabern. Liegt hier das Mordmotiv? Nachdem sich jedoch alle Verdächtigen als unschuldig erweisen, rekonstruieren die Ermittler den Fall anhand der im Raum verteilten Blutspritzer noch einmal - mit einem überraschenden Ergebnis.
Zwei Pfadfinderinnen haben den wohlhabenden Thomas Carpenter tot in seiner Wohnung gefunden. Er wurde gefesselt und geknebelt und mit einem Eisenrohr penetriert, bevor man ihn schließlich erschlug. Wie sich herausstellt, war Carpenter ein äußerst erfolgreicher Dieb, der sich auf eine neue Vorgehensweise verlegt hatte: Er fesselte, knebelte und vergewaltigte jeden, den er bei seinen Beutezügen antraf. Rache ist damit das wahrscheinlichste Mordmotiv. Der Verdacht fällt auf Dean Johnson, dessen Frau nach der Vergewaltigung durch Carpenter Selbstmord begangen hat. Johnson gönnt Carpenter diesen Tod, beteuert aber, es nicht gewesen zu sein. Anhand eines Stofffetzens in Thomas Carpenters Rachen kommen die Ermittler schließlich dem wahren Täter auf die Spur.
Eric und Calleigh untersuchen derweil den Mord an Krematoriumsbesitzer Benito Ramon. Am Tatort werden sie jedoch nicht nur mit seiner Leiche, sondern gleich mit Dutzenden von Toten konfrontiert: Offenbar war der Ofen des Krematoriumsbesitzers kaputt gegangen, und so hatte er sich entschlossen, die Leichen auf seinem Hof zu stapeln und so zu kompostieren. Die Leiche einer gewissen Michelle Carter gibt den Ermittlern jedoch Rätsel auf: Sie liegt erwürgt unter dem Leichenberg, und es existiert kein Totenschein für sie. Man findet heraus, dass sie als Tänzerin in im "Canvas"-Club gearbeitet hat, doch die Besitzer Jarod Parker und Michael Guerro behaupten, weder Michelle, noch Benito zu kennen. Nachdem sich jedoch herausgestellt hat, dass Michelle tatsächlich im "Canvas" getanzt hat und Benito dort sogar Stammkunde war, nehmen die Ermittler den Club noch einmal genauer unter die Lupe - und machen dabei eine interessante Entdeckung…
Ein Junkie ist neben einer Spritze mit einer undefinierbaren Flüssigkeit tot aufgefunden worden. Alexx will eventuelle Hautfetzen unter den Fingernägeln des Toten sichern und packt deshalb seine Hände ein, muss zum Erschrecken aller aber im Labor feststellen, dass die Hände dabei sind, sich zu zersetzen. Horatio, dem sofort klar ist, dass der Mann mit einer radioaktiven Substanz in Verbindung gekommen ist, lässt das Labor sofort räumen. Doch zu spät: Eric war bei der Untersuchung der neben der Leiche gefundenen Geldscheine bereits radioaktiver Strahlung ausgesetzt.
Die Anwältin Belle King, auf die Horatio und sein Team anhand eines am Tatort gefundenen Bleistifts gestoßen sind, ist ebenfalls radioaktiv verstrahlt und hat nur noch eine Woche zu leben. In ihrem Haus finden die Ermittler einen Orangensaftbehälter, der mit derselben Substanz wie die Geldscheine kontaminiert ist. Auf einem dieser Scheine befindet sich der Abdruck der Kreditkarte eines gewissen George Risher, dem zwielichtigen Chef von Risher Pharmaceuticals. Bei genau dieser Firma hatte Belle, die sich auf Klagen gegen pharmazeutische Unternehmen spezialisiert hat, einen Informanten eingeschleust. Sie hatte dem Empfangssekretär Parker Boyd Gefühle vorgespielt und ihn dazu gebracht, Beweise gegen Risher zu sammeln. Hat er die Anwältin ermordet, weil er hinter ihr falsches Spiel gekommen ist? Und welche Verbindung besteht zwischen Belle und dem toten Junkie?