CSI:Miami, primeira franquia que surgiu após o sucesso de CSI:Crime Scene Investigation, mostra o trabalho da equipe de investigadores do sul da Flórida que soluciona crimes através da mistura de métodos científicos, técnicas tradicionais, tecnologia de ponta e instinto apurado para descobrir pistas. Horatio Caine, um ex-detetive de homicídios, lidera um grupo de investigação que trabalha para desvendar crimes na região de Miami. Sua equipe inclui Calleigh Duquesne, uma bonita sulista bilíngüe com especialização em balística; Tim Speedle, um arrogante, mas competente, investigador com ótima conexão nas ruas da cidade; e Eric Delko, um dos maiores experts em bombas e explosivos da Flórida. Essa equipe conta ainda com Alexx Woods, a expert das investigações de homicídios.
Um assassinato leva a equipe CSIdos desertos áridos de Las Vegas para os pântanos da Flórida. Quando um membro da justiça é brutalmente assassinado, e sua filha está desaparecida, a equipe de Las Vegas monta uma equipe em Miami para correr contra o tempo e encontrar os responsáveis pelo assassinato e pelo seqüestro antes que o pior aconteça.
Megan Donner volta da unidade <i>CSI</i>a tempo de trabalhar em uma colisão de um avião em Everglades. Enquanto as equipes de busca procuram sobreviventes, eles inexplicavelmente descobrem o corpo uma passageira encontrada a 5 milhas do local da colisão. Horatio não acredita quando o único sobrevivente diz que a mulher abriu a porta do avião para cometer suicídio. A equipe deve agora reconstituir o que aconteceu, principalmente porque as peças não estão se encaixando.
Um terrorista parece estar fazendo a comunidade colombiana de Miami seu alvo. Um rico importador de mercadorias colombianas é descoberto usando um colar explosivo; ele e o mentor de Caine, um perito em bombas, são mortos tentando desarmá-la. O aparato explosivo é testado positivo para TATP, o que significa que era de fabricação caseira e altamente sensível. O aparato é tecnicamente complexo, com chaves falsas e fonte de energia alternada, indicando que foi construída por um profissional. O fato de o fabricante ter usado uma photocelula para prevenir a falta de energia confirma a teoria. Um negociante colombiano de antiguidades se transforma na segunda vítima do colar. Mas o aparelho em questao é descoberto como sendo apenas uma distração criada apenas para atrair o esquadrão de bombas para as proximidades de uma bomba verdadeira, encontrada no cesto da bicicleta de uma criança. Na criança é encontrado um fio de cabelo vindo de uma peruca; o garoto confirma que um homem com cabelo preto ondulado pediu que ele entregasse o pacote em troca da bicicleta. Os <i>CSI</i>s confirmam os seguintes dados sobre o terrorista: ele e um expert na manufatura de bombas, usa uma peruca, e constrói explosivos com peças falsificadas. Isto os leva ao Depósito da Alfândega de Miami onde peças falsificadas e substâncias proibidas confiscadas são mantidas, e onde antiguidades e importados da Colombia devem passar pela inspeção. De uma lista de pessoas com acesso ao depósito, Caine reconhece o nome de Charles Berenger, um ex-técnico em bombas do Departamento de Policia de Miami, que foi demitido sob circunstâncias tensas. Berenger criou a conexão com os colombianos como uma distração – seu objetivo real era se vingar de seus antigos colegas de trabalho.
Um tubarão foi capturado na costa de Miami. Dentro dele havia um braço de um homem, e uma parte de um torso. Essa parte do corpo continha ainda uma bala calibre 45. Por uma tatuagem em seu braço, os <i>CSI</i>s descobrem que a vítima deveria ser um refugiado político de Cuba. Quando uma bala é encontrada alojada no casco de um barco abandonado manchada com sangue de mulher, os <i>CSI</i>percebem que estão procurando por uma outra vítima. Ela se vira para cima, morta. Identificada como Elena De Soto, que enquanto estava tentando fugir de Cuba para os EUA, foi atingida fatalmente na coxa. Exames de DNA revelam que quem quer que seja que apertou o torniquete em sua perna era um parente próximo, provavelmente seu irmão, Pedro De Soto, que foi preso após encontrarem uma Colt 45 em seu quarto. Pertences pessoais encontrados no barco sugerem que pelo menos 12 pessoas estavam no barco, totalizando um peso de 1800 libras. Foram encontrados no casco do barco 500 kg de cocaína. O capitão preferiu salvar a cocaína ao invés dos humanos, forçando-os a se lançarem na água sob a mira de arma. De Soto confessa que pegou a arma do capitão antes dele e Elena serem forçados a se jogarem na água e então ele atirou em sua irmã com sua permissão porque eles viram a guarda costeira se aproximando. Refugiados que precisam de atendimento médico têm de ser levados para terra firme por lei para serem atendidos. O navio da Guarda Costeira mudou de direção sem vê-los e ela sangrou até morrer, apesar dos esforços de Pedro para salvá-la.
Um homem morto com uma abertura na garganta e com o rosto parcialmente queimando é descoberto em uma praia de Miami, junto com uma garota que estava inconsciente que o resgatou do mar.As investigações levam Horatio a uma importante família da Florida e um duro patriarca, que uma vez estava envolvido em um misterioso caso que atormenda Horatio há anos.
Quando um padre é encontrado morto em sua paróquia após ser brutalmente atingido por uma bala, Megan, Calleigh e Speedle devem desembaraçar uma complicada rede de interesses familiares que estão ligados a sua morte.
Toda a equipe de investigação é levada ao um parque de diversões quando uma jovem garota e encontrada morta no banheiro. Eles devem capturar o homem responsável pelo crime mais rapidamente do que o normal, já todos que estão no parque são impedidos de sair até que o crime seja esclarecido.
Horatio, Calleigh e Speedle investigam a morte de uma dançarina exótica que foi encontrada morta após uma festa sexual.
Horatio e seu time devem investigar todas as evidências de um brutal assassinato onde uma família inteira foi executada em sua própria residência. Os únicos sobreviventes são um bebê e o pai que está passando por uma cirurgia. A primeira suspeita do crime é a mãe, já que ela estava passando pela depressão pós-parto. Mas as evidências indicam um laudo diferente.
Um franco-atirador está alvejando a cidade de Miami e Horatio e sua equipe deve apressar-se para parar com os assassinatos antes que ele ataque outra vez.
Horatio, Speedle e Calleigh seguem as evidências de um homicidio de um professor estranho e não-ortodoxo da faculdade que foi encontrado amarrado a uma árvore. Em outro lugar, Delko e Megan investigam um carro encontrado na água com um corpo morto em um baú, e suspeitam imediatamente de um seguro feito por acaso.
A equipe investiga a morte de uma jovem modelo, que foi encontrada perto de uma casa de detenção juvenil para garotas. Enquanto isso, Delko e Speedle estão trabalhando na investigação de uma bizarra morte de um homem que aparentemente foi queimado por dentro.
Horatio e Speedle investigam o assassinato de uma prostituta que foi encontrada morta debaixo de uma cama em uma pequena casa perto da praia.
A equipe investiga o contrabando de drogas letais retiradas de alguns laboratórios, e também o assassinato de uma idosa em um asilo.
Um homem nu é encontrado amarrado em sua cama, além de ter sido sufocado e agredido sexualmente. Ao mesmo tempo, o dono de um crematório foi assassinado. Quando a equipe começa a investigar, eles descobrem dezenas de corpos que nunca foram cremados.
Um homem morto é encontrado na rua com o pescoço quebrado. Quando o corpo é levado para o laboratório, Alexx descobre que a mão da vitima foi exposta a algum tipo de material radioativo, levando Horatio a um advogado relacionado a casos envolvendo radiação.
A equipe investiga a morte de um imigrante russo que foi esfaqueado até a morte. E a única testemunha do crime é uma stripper que fazia uma apresentação para ele.
Antes de Horatio testemunhar o caso de um assassinato em que o acusado é o marido de uma intendente da cidade, ele dá novas provas que podem provam que o homem é inocente, mas há uma nova informação que gira em torno da descoberta de uma segunda vítima do mesmo crime.
O roubo de drogas de dentro do escritório faz com que uma investigação seja aberta e que a vida pessoal dos agentes <i>CSI</i>sejam investigadas. Com os nervos a flor da pele, eles acabam se tornando os suspeitos de um crime que eles estão tentando resolver.
Horatio está em guerra com o FBI e a US Marshals. Enquanto isso ele tenta descobrir por que uma mulher foi assassinada ao lado da piscina de um hotel.
Um ex-preso, que foi enviado para a cadeia por Horatio, pede ajudar a ele para encontrar seu filho desaparecido. Mas quando a equipe vasculha o quarto do garoto atrás de pistas, eles encontram maconha e munição de fogo em uma árvore no jardim.
A equipe investiga a morte de dois estudantes que estavam passando as férias em Miami. A primeira é encontrada morta na praia com o pescoço quebrado em uma marcar na perna. O segundo é um jovem garoto no fundo da piscina de um hotel e aparentemente ele morreu antes de ser jogado na água.
Um clube noturno da moda pega fogo, por causa das performances pirotécnicas do dj, matando 15 pessoas e ferindo muitas outras. Mas as investigações revelam que o incêndio pode ter sido criminoso.
Horatio e sua equipe quase morrem durante uma explosão dentro de um celeiro onde eles estavam investigando a morte de um homem. Mas o caso se torna mais pessoal para Horatio quando ele descobre que o suspeito conhecia seu irmão que já morreu.
Episódio com 1h30 de duração. O grupo persegue dois prisioneiros que fugiram de helicóptero da penitenciaria deixando para trás um rastro de caos e estragos pela cidade de Miami.
