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Alors que leur respecté collègue Josh Folsom est en état d'arrestation pour la mort de Kahn Schefter – l'homme responsable du meurtre de la mère de Folsom – l'équipe du CSI passe au peigne fin chaque miette de preuve médico-légale pour déterminer son innocence ou sa culpabilité.

Avec un nouvel élément de preuve en jeu, Catherine Willows rouvre une enquête sur son passé qui n'a jamais été résolue après qu'une violente attaque l'a laissée hospitalisée. Les affaires intérieures commencent à interroger Folsom.

L'équipe du CSI est appelée à enquêter lorsque les corps des sosies de Frank Sinatra et de Joey Bishop sont découverts derrière les cloisons d'un projet de construction de maison. De plus, Folsom doit faire face à la commission d'examen sur l'avenir de sa carrière.

L'équipe enquête sur la mort d'un homme visitant Las Vegas pour une convention sur la santé et le bien-être. Une explosion enflammée piège Allie Rajan dans le sous-sol d'un hôpital abandonné.

Lorsqu'un mécanicien est retrouvé assassiné dans une usine cachée, l'équipe du CSI enquête pour savoir si l'agresseur était un humain ou un robot humanoïde doté d'un système d'exploitation IA.

L'équipe du CSI enquête sur une scène de crime radioactive qui a entraîné la mort d'un père et de son fils.

Lorsqu'un gourou du fitness est retrouvé mort dans le sauna d'un gymnase et que son futur gendre est retrouvé mort à la suite d'un apparent accident de chasse, l'équipe de la police scientifique enquête pour déterminer si ces décès sont des accidents tragiques sans rapport les uns avec les autres ou s'ils sont liés.

L'équipe de la police scientifique enquête lorsqu'un système nerveux plastiné est retrouvé suspendu au-dessus d'un concessionnaire automobile local. Par ailleurs, Chavez et Max recherchent une source manquante dans le cadre de leur enquête sur l'usine de robotique.

L'équipe du CSI enquête sur la mort d'un propriétaire d'un magasin d'antiquités local, apparemment victime d'une blessure par balle à laquelle il manque un indice important : la balle. De plus, Max fait une percée importante dans l'affaire en cours avec Ocho de l'usine de robotique.

Après une explosion dans un laboratoire de biologie, l'équipe s'efforce de déterminer quel agent neurotoxique a laissé l'un des leurs inconscient, tandis que les autres explorent un dangereux tunnel souterrain pour retrouver un autre agent de la police scientifique qui a été kidnappé lors de l'explosion.