Um time de investigadores forenses da Flórida usa tecnologia de ponta e métodos policiais tradicionais para solucionar crimes.Horatio Caine (David Caruso) lidera um grupo de investigadores que trabalha em Miami para desvendar crimes. Em seu time estão Calleigh Duquesne (Emily Procter), bilíngue especialista em balística; Tim Speedle (Rory Cochrane), um investigador que tem vários contatos nas ruas; e Eric Delko (Adam Rodriguez), especialista em impressões digitais, entre outros.
Horatio Caine está bem dotado de um instinto para o crime, liderando a equipe de detetives forenses da cidade de Miami e estão enfrentando a resolução de casos na cidade dos EUA. Uma cidade marcada pelo pluralismo racial e cultural, bem como por um clima tropical, culpado, às vezes, os crimes de paixão e instintos mais vis. Seus amigos e colegas o chamam de “H”. No primeiro episódio da 6° temporada (“Dangerous Son”, em português, “Filho Perigoso”),
Horatio descobre que tem um filho chamado Kyle Harmon, suspeito de um crime. Para Horatio é difícil tentar resolver o caso sem deixar o amor ao seu filho de lado e, no final, não conseguiu demonstrar que ele é totalmente inocente. Pensou-se que Horatio morreu no último episódio da 6° temporada, mas depois descobriu-se que tudo tinha sido planejado em conjunto com o detetive Ryan Wolfe, para que os inimigos de Horatio pensassem que ele tivesse realmente morrido (o tenente havia recebido ameaças de morte em várias ocasiões).
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Olhando para a justiça a todo custo, está confiante em sua equipe para o nível de quando eles se envolvem em problemas administrativos nunca vira as costas, mas faz as investigações necessárias a fim de chegar à verdade.Calleigh é uma renomada especialista em balística capaz de identificar de relance a arma que veio de uma tampa encontrado na cena do crime. Seu passado talvez a predestinou, já que seus pais foram pistoleiros fora da lei.
Ela própria era uma adolescente infratora, mas foi capaz de deixar o passado para trás e graduar-se na faculdade. A sua vontade de aprender, seu entusiasmo e sua história com armas, a levaram de uma vida de crimes, à polícia forense de Miami. Na 7° temporada Calleigh começa um relacionamento com Eric Delko, que aparentemente se esfria pelo tempo na 9ª temporada. No último episódio da série, Calleigh adota duas crianças.