D'après le film de 1967 récompensé aux Oscars sur une petite ville du sud et son shérif grandiloquent qui accepte l'aide d'un inspecteur noir pour une affaire de meurtre.
La police scientifique de Miami, le CSI, a fort à faire. Spécialisée dans les enquêtes criminelles ou les disparitions, ses membres sont tous d'éminents scientifiques qui s'appuient sur leurs connaissances en biologie, balistique, l'analyse des empreintes digitales ou encore des explosifs. Leur chef, Horatio Caine, une forte personnalité, est également spécialisé dans les affaires de déminage et d'incendies. Qu'il s'agisse du meurtre d'une famille entière, de la disparition d'étudiants ou de poseurs de bombes, l'équipe soudée travaille toujours d'arrache-pied.
Sue Thomas, une jeune femme atteinte de surdité quitte sa ville natale afin de réaliser son rêve de travailler pour le FBI. Accompagnée de son chien de support pour malentendants, Lévi, elle réussit à se rendre utile grâce à son excellente capacité à lire sur les lèvres.