У другому сезоні CSI вбивство начальника поліції відправляє Віллоуза та Брауна до Маямі. Тим часом криміналісти Лас-Вегаса занурюються в нову серію моторошних, безпрецедентних і заплутаних справ. Серед них - вбивство сина лас-вегаського магната, таємниче зникнення студента університету, загибель будівельника, виявлення розкладеного тіла в мішку, дивне видовище аквалангіста, що сидить на дереві в пустелі, вбивство, пов'язане з фетишем, і смертельний випадок у спа-салоні.
У розпал цих розслідувань Кетрін і Сара беруться за справу підозрюваного в самогубстві в поїзді, а також за вбивство у віддаленому магазині. Воррік отримує шанс очолити криміналістичну лабораторію, Гріссом і Віллоуз протистоять серійному вбивці в суді, а Нік розслідує смерть жінки, яка потонула в пустелі. Крім того, Нік стає мішенню переслідувача.