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Il team è in lotta contro il tempo per fermare un piromane di nome Leonard Brooks che sta usando il fuoco per vendicarsi di persone del suo passato.
La squadra si reca a San Francisco alla ricerca di una sedicenne che potrebbe essere stata uccisa. Jo ha problemi ad affrontare il caso che la colpisce nel privato.
La squadra si sta occupando di un caso vecchio di vent'anni riguardante la scomparsa di un bambino poiché l'uomo sospettato all'epoca di aver commesso il crimine viene ritrovato assassinato. Non c'erano prove sufficienti per un'accusa nel passato, ma l'omicidio potrebbe essere una vendetta postuma da parte della famiglia.
Il team sta indagando su una serie di omicidi e durante la raccolta degli indizi si scopre che il killer sta mettendo in scena le scene di un famoso gioco da tavolo.
Il passato del detective Lovato come agente sotto copertura viene nuovamente a galla quando uno dei membri della gang dove si era introdotta viene ritrovato brutalmente ucciso.
Due uomini sono ritrovati morti ma l'unico dettaglio in comune è il metodo poco convenzionale con il quale sono stati uccisi. Intanto la squadra deve vedersela anche con una serie di assegni anonimi di cifre esorbitanti che stanno fioccando in tutta la città.
Jo e Lindsay sono alle prese con un caso difficile che riguarda l'uccisione di un agente. Durante le indagini devono fare i conti con l'enorme impatto emotivo subito dalla famiglia della vittima e allo stesso tempo devono mettere da parte i loro sentimenti personali per riuscire a chiudere il caso.
Il team indaga sulla morte di un uomo mascherato trovato ai piedi di un grattacielo, noto per essere teatro di una serie di morti misteriose.
Un pizzaiolo viene aggredito e la sua auto dirottata e il team deve scoprire qual'è il vero scopo degli aggressori.
Mac e il suo team fanno squadra con Russell per riuscire ad avere la meglio sui rapitori di Christine prima che sia troppo tardi.
La squadra si occupa di tre omicidi collegati ad altrettante storie d'amore. La condizione medica di Sid sta causando dei problemi sul lavoro, mentre si scopre che il Danny e Lindsay stanno aspettando un maschietto.
La polizia è accusata di aver ucciso un uomo disarmato e il dipartimento viene invaso da un gruppo di protestanti. Mac e Flack rimangono coinvolti nel caos della situazione mentre il resto del team cerca di risolvere il caso.
CSI: New York è il secondo spin-off, ambientato a New York, della fortunata serie televisiva americana CSI: Scena del crimine. Le indagini che questo reparto svolgono sono molto più sbrigative di quelle dei colleghi di Las Vegas, ma per questo non meno efficienti. Si nota subito la differenza ma la bellezza di queste serie è proprio questa: ciascuna si adatta alla città in cui si svolge, al ritmo della vita.