Ein Puppe mit Sprachaufzeichnungsfunktion spielt eine zentrale Rolle im Mordfall Russell McCulley. Der stadtbekannte Spielzeughändler und Puppendoktor wurde in seiner Werkstatt erschlagen. Das Team von Mac Taylor findet in der Hand des Toten eine seiner Kundinnen. Diese Puppe gehört der kleinen Abby Drake und könnte eine Information enthalten, auf die es der Killer abgesehen hatte. Die CSI-Ermittler müssen sich zudem um einen mutmaßlichen Giftmord kümmern...
Das New Yorker Team der Forensiker und Spurensucher der CSI (Criminal Scene Investigation) macht sich in der Ostküsten-Metropole daran, ungelöste und ungewöhnliche Mordfälle zu lösen. Dabei achten sie auch auf kleinste Details, denn jede noch so unwichtig erscheinende Spur könnte den wahren Täter entlarven.
Das CSI-Team wird geleitet von dem ehemaligen Marine-Corps-Offizier Detective Mac Taylor, dessen Frau bei den Anschlägen von 9–11 getötet wurde. An seiner Seite arbeitet Detective Stella Bonasera, die jedoch ab Staffel 7 von seiner Detective Jo Danville abgelöst wird. Weitere Mitglieder sind Detective Danny Messer, Detective Lindsay Messer and Dr. Sheldon Hawkes. Unterstützt werden die Ermittlungen von Gutachter Dr. Sid Hammerback, der harte New Yorker Detective Don Flack der Labortechniker Adam Ross sowie die schöne Aiden Burn, die im Bereich der Gesichtskonstruktionen sehr versiert ist.
