「CSI：科学捜査班」は、欲望が渦巻く街・ラスベガスを舞台に、その市警察にある科学捜査班（CSI＝Crime Scene Investigationの略）所属の捜査官たちが、最新科学を駆使した捜査技術でさまざまな凶悪犯罪を解明していく姿を描く。人間的な魅力にあふれた捜査官たち、そして全米各地の警察やFBIも使用しているという本物の“科学捜査”の最新テクニックを毎回1時間の中に凝縮させた傑作ドラマ。

サンフランシスコに住むタナー夫妻には10歳のD.J.と5歳のステファニー、そして生後9か月のミシェルの3人の娘がいたが、不幸にも妻パメラが交通事故で亡くなってしまう。夫ダニーは親友ジョーイと義弟ジェシーに協力してもらって、男手だけで子育てすることに。 ダニーはテレビ局でキャスターをしていて昼間は家にいないので、その間は、子供好きなコメディアンのジョーイと、エルヴィス・プレスリーを崇拝するミュージシャンのジェシーが子どもの面倒をみる。3人の娘に手を焼きながらも、2人は次第に父親らしくなっていく。

秘密裏に開発されたタイムマシンが元諜報部員によって奪われるという事件が発生し、その奪還のために急遽集められた歴史学者のルーシー、軍人のワイアット、タイムマシンの開発者ルーファスらスペシャリスト3人組は、試作品のタイムマシンに乗って犯人を追うが、そこには国家の存亡に関わる恐るべき事態が彼らを待ち受けていた...。リンカーンやケネディ、そしてウォーターゲート事件...。毎話登場する歴史的人物や事件、さらに、謎の男との攻防、そして過去に接することで起こる現在への影響など...。彼らは歴史を、全てを変えることなく事態を収拾できるのか...。