La desaparición de Sara Sidle moviliza a todos sus compañeros en su búsqueda. La CSI ha sido colocada, por la asesina miniaturista, en medio del desierto debajo de un coche rojo siniestrado.

La aparición del cadáver de un niño en un caso de allanamiento hace entrar en acción a la brigada de desaparecidos del FBI. Jack Malone, jefe del equipo de NY, se hará cargo de la investigación.

Peter Rowe se convierte en el principal sospechoso del asesinato de su mujer Janelle y de Dora, su hija de siete años. Mientras procesan el escenario del crimen, Riley y Greg localizan una bala y descubren que la cerradura de la puerta trasera de la vivienda ha sido forzada. Una vecina informa a los forenses que escuchó una fuerte discusión en la casa de los Rowe, seguida de un disparo. Posteriormente, Brass constata que Peter se llama en realidad Mark Ekhamal y que decidió cambiar su nombre para dejar atrás un oscuro incidente sucedido hace 12 años: la misteriosa muerte de Trevor Murphy, un detective al que contrató su primera mujer para descubrir si él le era infiel.

Langston y Nick acuden a un restaurante de comida rápida en el que aparentemente se ha producido un robo con violencia. Cuando llegan al establecimiento, los forenses descubren el cuerpo sin vida de Bob Graham, gerente del local, con 42 dólares en la mano. Tras hallar unas extrañas marcas en el suelo que parecen indicar la existencia de una segunda víctima mortal, los investigadores constatan que dos empleados del restaurante se hallan en paradero desconocido. El esclarecimiento del caso se complica dado que la mayor parte de las pruebas del escenario están impregnadas con aceite de cocina. Posteriormente, el doctor Robbins constata que Graham falleció debido a un impacto craneal a alta velocidad.

El caso de Nick sobre un paracaidista herido dará un giro cuando Catherine descubra que está relacionado con un caso de doble asesinato.

El doctor Robbins recibe en el laboratorio los resultados del informe toxicológico de Brent Kelly, la tercera persona víctima de una extraña enfermedad. El patólogo forense pide a Catherine que acuda al domicilio del fallecido para descubrir la causa del deceso. Cuando la forense llega al lugar, Darla Kelly, la madre de Brent, muerde a Willows falleciendo poco después. Tras conseguir los historiales médicos de ambas víctimas, Nick descubre que Darla sufrió un episodio de gripe días antes de su fallecimiento. Posteriormente, Robbins y Langston constatan que la causa de las tres muertes es una rara modalidad de rabia humana. Dado que en el estado de Nevada no existe tratamiento para dicha patología, Raymond envía urgentemente a Catherine a un hospital especializado de Atlanta.

Cuando dos crímenes aparentemente diferentes resultan estar vinculados, los CSIs descubren que están entrelazadas parte de la trama.

Tras ser hallado desangrándose en la celda de Neat Haskell, un peligroso asesino en serie, Raymond Langston es llevado urgentemente al hospital donde el equipo médico lograr estabilizarle y salvar su vida. Entretanto, Nick acude al funeral del agente Clark para dar el pésame cuando se percata de que la familia del fallecido le considera responsable de su muerte. Mientras se encuentra en su coche, Stokes percibe un ruido sospechoso que parece provenir de una furgoneta cercana. Inesperadamente se produce una fuerte explosión, a la que sigue otra. La familia del finado y los agentes de policía allí reunidos abandonan precipitadamente el lugar mientras el forense intenta advertirles de que no vayan en esa dirección. En ese momento estalla la furgoneta.

Langston, Greg y David acuden al escenario de un crimen, en el que el cuerpo completamente carbonizado de un hombre yace en el suelo. Todo parece indicar que ha sido sometido a una electrocución en una silla eléctrica, pero cuando lo desnudan para determinar la hora del fallecimiento descubren que sólo tiene quemaduras en la cabeza. Además, cuando el bisturí atraviesa su dermis, el supuesto cadáver reacciona y lo llevan inmediatamente al hospital para intentar salvar su vida. Mientras tanto, en el laboratorio, Greg conoce a una profesora muy interesada en la medicina legal que quiere que sus alumnos hagan un recorrido por las instalaciones del departamento del C.S.I. Prendado por su belleza, reúne el valor suficiente para pedirle el número de teléfono y acuerda una cita con ella esa misma noche. La atracción entre ellos es mutua, pero poco sospecha el investigador que la aparentemente inocente y cándida dama no es, en realidad, quién dice ser. Por otro lado, el equipo de forenses de Las Vegas recibe un aviso para acudir al levantamiento de un cadáver que vuelve a presentar signos de haber sido sometido a una ejecución en una silla eléctrica.

El equipo C.S.I debe investigar un homicidio en una boda temática de Alicia en el país de las Maravillas.

El equipo investiga la aparición de un cuerpo sin identificar durante unas lluvias torrenciales en Las Vegas.