CSI: Miami est un drame qui suit une équipe d'enquêteurs scientifiques de Floride du Sud, utilisant des méthodes de pointe et un travail de police traditionnel pour résoudre des crimes. Horatio Caine, ancien détective d'homicide, dirige cette équipe qui opère dans l'environnement tropical et les carrefours culturels de Miami. Son équipe comprend Calleigh Duquesne, une beauté du Sud bilingue spécialisée en balistique ; Eric Delko, un expert en récupération sous-marine ; et Ryan Wolfe, un ancien agent de patrouille spécialisé dans le sang et les preuves de traces. L'équipe est complétée par Alexx Woods, la légiste pragmatique et omnisciente, et Natalia Boa Vista, la spécialiste énigmatique de l'ADN. Le détective Frank Tripp, un officier de police coriace mais minutieux, aide Horatio dans ses affaires. Ensemble, ils recueillent et analysent les preuves pour résoudre les crimes et venger les victimes.