CSI: Miami, Güney Florida'daki bir adli tıp ekibini takip eden bir dramadır. Bu ekip, suçları çözmek için hem son teknoloji bilimsel yöntemleri hem de geleneksel polis çalışmalarını kullanmaktadır. Eski cinayet dedektifi Horatio Caine, Miami'nin sıcak tropikal ortamında ve kültürel kesişim noktalarında suçları araştıran bir grup dedektife liderlik etmektedir. Ekibinde, balistik alanında uzman, iki dilli Güneyli güzellik Calleigh Duquesne; Florida su yollarının tüm kıvrımlarını bilen su altı kurtarma uzmanı Eric Delko; ve kan ve iz delilleri konusunda uzmanlaşmış eski devriye memuru Ryan Wolfe yer almaktadır. Ekibi tamamlayan isimler ise, her şeyin farkında olan ve işini ciddiye alan adli tıp uzmanı Alexx Woods ile gizemli DNA uzmanı Natalia Boa Vista'dır. Horatio'ya davalarda yardımcı olan ise, sert ama titiz bir polis memuru olan Dedektif Frank Tripp'tir. Bu dedektifler, suçları çözmek ve kendilerini savunamayan kurbanlar için intikam almak amacıyla delilleri toplar ve analiz eder.