安娜是一名应召女郎。有天她醒过来却发现身边的客人已经成了直挺挺的一具尸体。死者名叫道格-兰星，生意人，被凶手削去了头皮。CSI询问酒店服务生杰斯-斯塔克，他给安娜的房间送过食物，但他说自己没看到有什么异常。检测发现安娜和道格两人都被人下了药。德尔科看见一名侍应生罗斯给冰箱里装满食物，抓住他进行讯问，发现罗斯车里有厚厚一叠现金。罗斯承认自己看见道格把钱藏在里面，早晨来时发现两人都熟睡不醒就偷走了钱，但他否认自己和谋杀有关。 道格身上有一个别针，是检察官奥什为了感谢他捐资赞助自己竞选而送给他的。更深的调查发现，检察官和道格的关系非常不寻常，而安娜在中间扮演着重要角色。安娜拒绝和警方合作，回家却发现自己家里失窃了，少了一本重要的书。从安全录像里，CSI找到了贼，但他拒不透露谁是主使者。书里列出了一些人名，全是迈阿密上层社会重要成员，他们的相同点是都曾经光顾过一位已经身故的应召女郎。 赫拉迪欧和检察官奥什再次较量，与此同时，纳塔莉对比了所有兰星案件牵涉人的血型，赫然发现其中一名小角色原来具有显赫的秘密身世，竟然拥有一家大赌场的继承权，排位还在兰星之前，正是他杀死了兰星。

正在拍摄电影的当红明星布洛迪-拉希特尸体在一位替身演员的后车厢里被发现了。CSI挨个调查了剧组成员：助理导演罗德-威克斯，车主替身演员，还有布洛迪的助理艾迪-考贝特。出事前布洛迪曾和罗恩出去过，不过罗恩说他把他安然无恙地送到了居住地白沙海滩。在布洛迪的房间里找到了一截绳子，就是勒死布洛迪的凶器。有一位客人杰瑞老在布洛迪房间周围转来转去。CSI询问时，他说自己只是在找酒喝。布洛迪的床上发现了一根毛发，她的主人是一位冉冉升起的新星赫利，同样也住在白沙海滩。赫利坦白说自己和布洛迪有关系，不过仅此而已。 接着，布洛迪的房间里找到了一架隐藏的摄像机，CSI立刻怀疑上了这里的主人阿什福德。阿什福德的顾客都是名流，他偷偷拍些照片出来卖钱。正是他把布洛迪的尸体移到了车里，但他否认自己就是凶手，声称这么做的原因只是想保全自己的生意。 顺着绳子这条线索，CSI找到了另一位在此修养的顾客乔莱妮。布洛迪曾经向她承认，自己杀过人。而乔莱妮自己也曾经有过自杀倾向。 CSI询问布洛迪的助理艾迪，有一位女演员为什么突然被布洛迪弃而不用。但艾迪说自己或是布洛迪对此没有半点责任。布洛迪的尸体有过肋骨骨折的痕迹，可能源于车祸。对他的历史调查发现，布洛迪以前驾车和一位女子出过车祸，而那名女子不是别人正是艾迪的妹妹。凶手立刻呼之欲出。

迈阿密有座宁静的小岛“群星之岛”。这天，群星之岛的静谧被一起杀人案件打破了。汉克和劳莉-安瑟顿夫妇打得不可开交。警方赶来时，在安瑟顿家看到了汉克的教练兼女友曼迪-菲尔丁的尸体。死者的尸体被切成了两半。他们的儿子内森告诉警方，父母正在离婚中，对互相抱有极大怨恨。CSI正要加以调查，这时，另一具尸体也出现了：斯坦-洛克伍德，他从劳莉处购下了汉克的宝贝车子，仅仅花了200美元。而乐极生悲，他的尸体就在车子旁边被发现了，车钥匙掉在蚂蚁窝旁边。 CSI对曼迪尸体进行详细解剖，找到了杀死她的真正凶手，和安瑟顿夫妇无关。但斯坦又是谁杀的呢？车身的脚印是一名游泳池服务生保罗的。探员看到保罗手臂有红蚂蚁咬过的痕迹，联想到掉在蚂蚁窝旁边的车钥匙，猜测他被蚂蚁咬到时穿着外套。而当CSI设法取到保罗的外套，他们发现衣服上果然留有斯坦的皮屑。 这时，安瑟顿夫妇的大战越演越烈，完全不可收拾。他们发现家里失窃后，第一个举动就是跑向各自的银行保险箱，却发现里面空空如也。这时，汉克的律师也被人刺成重伤，奄奄一息。

一位年轻女子克莱尔-吉伯斯家中忽然燃起大火。她侥幸逃了出来，而她的未婚夫布赖特-莫里森却不幸遇难。克莱尔和前男友安东尼-布莱恩特曾有心结。而出事时，安东尼的车子正好停在马路对面。不过，有一个赫拉迪欧不能不信的人却为安东尼提供了强有力的不在场证据。 布赖特死于因呼吸入高温空气肺部受损，他的牙齿里咬着一块人肉，经过DNA测试找出了它的主人：利普敦。利普敦承认自己曾经雇用布赖特给自己妹妹的婚礼做筹划。但布赖特却放了他鸽子。两人为此打了一架。屋里残骸中有玻璃碎片，上面有一个男子罗恩的指纹。罗恩承认起火时自己恰好经过这座房子，他敲碎玻璃进来打算救人，却没看到什么人在屋里。这时，救火队员清理了屋里残骸，CSI找到了一个打火机，上面有克莱尔的指纹。克莱尔对此的解释是前一天她找到了这个打火机，拿来试了试。那时布赖特正和生意伙伴杰夫吵个不休。杰夫说克莱尔的前男友给他们造成了太多麻烦，他打算买下布赖特的股份让他退出。 CSI找到了火因：热水器中的高温水蒸气逸出，引起了大火。不过，现场发现了一片没有烧焦的玻璃片，表明大火起来之前它就已经碎了。更加令人疑惑不解的是，现场又发现了两具尸体…

雪莉-威廉姆森的车子被盗了。《现场新闻》节目的主持人瑞安-沃尔夫立刻播报了这条消息，有不少愤怒的听众打来电话，声称如果发现盗车贼务必要他们好看。几个小时之后，盗车贼的尸体在海滩上被发现了，似乎他是私刑的受害者。 瑞安提供的愤怒听众名单里有一位戴维-惠维特，他的DNA采样在死者外套上被检测出来。一经审讯，惠维特就爽快地承认自己撞见了死者，认出他就是窃车贼，愤怒之下动手杀死了他。不过，CSI并不完全相信他的话。死者杰森尸体上有一处鲨鱼咬痕，显示他很可能死于水中，而不是像惠维特所说死于海滩上。 CSI询问了死者杰森雇来划船的男孩科尔，他有很好的不在场证据。不过，仔细检查船只发现，船有特殊的设计，很可能是用来装载毒品的。死者的兄弟保罗承认，杰森一直为毒枭托尼-戴克做事，戴克说杰森打算和自己慢慢断绝关系，不过否认和杰森的死有关。 截获的毒品上发现了科尔的指纹，不过他坚持说自己是被杰森胁迫加入毒品走私的。不过，CSI却发现他的陈词与物证上的指纹不太一致。最后，车主人雪莉也被查出，她其实也是毒品买卖的一员；而雪莉其实一直都知道谁是杀死杰森的真凶。

莎莉-西弗死在了公寓里，双手被钓鱼线绑住，胸口写着一个Y字。莎莉的朋友亚利克西斯说，自己和莎莉在俱乐部里分手后，跟着一个性感男子乘摩托车走了，不过因为她拒绝和男子有进一步关系，那人把她放在了半途。 乘摩托车的男子叫佩克，他也有一把刀，不过和莎莉伤口的刀痕并不吻合。这时，波士顿也发生了类似三起谋杀案，赫拉迪欧怀疑，也许连环杀手来到了迈阿密。从现场发现的红色鱼鳞，带着CSI小组来到了莫斯基托岛，并且帮他们锁定了目标——卢卡斯-威德。而卢卡斯脸上也确实留有可疑的指甲划痕。 卢卡斯承认亚利克西斯和佩克离开之后，自己勾搭上了雪莉，不过离开她的时候她还好好的。卢卡斯羁押期间，又有一名女子珍妮弗遇害，胸口同样划着一个Y字。凶器上的指纹是卢卡斯女友丽塔-波顿的，不过丽塔说自己只是为男友整理钓鱼工具箱而已。卢卡斯被警察用车带往监狱看押，然而，路上出了事故，卢卡斯逃走了。 事故现场发现了被锯断的手铐和远足鞋印，CSI重新把目光对准了佩克。佩克曾经和卢卡斯在波士顿的同一座监狱里服刑，也曾经和他一起作案。(第五季完