Un'indagine dai risvolti particolarmente amari attende Sid e la squadra CSI, quando la vittima di un omicidio si rivela essere la moglie di un loro ex-collega, il patologo Marty Pino (2ª stagione), che venne licenziato per gravi problemi con il gioco d'azzardo. Da alcune tracce di eroina, presenti sui vestiti della donna, emergerà un orribile segreto...
Stella e la detective Angell, all'insaputa di Mac, si preparano intanto a giocare l'ultima mossa del loro piano per incastrare il diplomatico greco George Kolovos e catturare il killer Sebastian Diakos, soci nel traffico di reperti archeologici e monete antiche.