Bombenexperte Horatio Caine ist der Leiter des CSI-Teams in Miami: Zu seinen besonderen Merkmalen gehören sein fotografisches Gedächtnis und sein trockener Charme. An Caines Seite ermitteln die Ballistikerin und Waffenexpertin Calleigh Duquesne und der Bücherwurm Tim Speedle, der die Straßen von Miami kennt wie seine eigene Westentasche. Dazu kommen die DNA-Spezialistin Alexx Woods und der Tauchexperte Eric Delko, der die Wasserwege Floridas im Schlaf abtauchen könnte. Diese fünf Ermittler decken mit modernsten Methoden auf, was sich allein vor den Augen der Tätern und Opfern abgespielt hat - immer getreu nach dem Motto: Menschen können lügen, Beweise nicht!

Held der Serie ist der Biophysiker Jacob Hood der im Auftrag der US-Regierung Verbrechen aufklärt, die im Namen der Wissenschaft begangen werden. Im Kampf gegen Genmanipulation, obskure Wunderheilungen und unzulässige Menschenversuche wird er von der FBI-Agentin Rachel Young unterstützt.