Am Ufer des East River wurde die Leiche von LeAnn Goodman gefunden. Wie die von Detective Mac Taylor eingeleiteten Untersuchungen ergeben, hat sie einen tödlichen Schlaganfall erlitten, Würgemale an ihrem Hals deuten allerdings auf ein Gewaltverbrechen hin. Als man wenig später die Leiche der Russin Zoya Pavlova mit ähnlichen Würgemalen findet, kommt Gerichtsmediziner Dr. Sheldon Hawkes zu dem Schluss, dass der Täter bei beiden Frauen die Blutzufuhr zum Hirn unterbrochen und auf diese Weise die Schlaganfälle ausgelöst hatte. Offensichtlich treibt ein Serienkiller in der Stadt sein Unwesen.

Ermittlungen im Umfeld von Zoya Pavlova führen das CSI-Team zu ihrer New Yorker Gastfamilie, den Ivanovs, die sich seit Tagen große Sorgen um die verschwundene Zoya gemacht haben. Anhand von Fotos aus Zoyas Kamera stößt man außerdem auf ein leer stehendes Wohnhaus in Queens, in dem man eine wehrlose Frau auf einem Untersuchungstisch aufgebahrt vorfindet. Obwohl sie noch lebt, kann sie keine Hinweise auf den Täter geben, denn sie ist nicht mehr ansprechbar. Mac bemerkt allerdings, dass sie mittels ihrer Augenlider zu kommunizieren versucht, und als er ihr das Foto des Hauseigentümers Carson Silo zeigt, reagiert sie so heftig, dass sie einen tödlichen Schlaganfall erleidet. An einigen der medizinischen Instrumente, die um sie herum aufgebaut sind, finden sich jedoch die kyrillischen Initialen B.I. - und Zoyas Gastvater Bogdhan Ivanov war in Russland einst ein praktizierender Arzt. Gleichzeitig entdeckt Hawkes die Methode des Mörders: Er hat die Frauen sprichwörtlich in ihrem eigenen Körper eingeschlossen, in dem er über bestimmte Druckpunkte wichtige Nervenbahnen abgeklemmt hatte - ein irreversibler Eingriff. Hat Ivanov an seinen Opfern medizinische Experimente durchgeführt? Und wenn ja: Welches Motiv hatte er für diese Gräueltaten?

Robin Prescott wurde im Central Park überfallen und vergewaltigt. Die Suche nach dem Täter gestaltet sich jedoch schwierig, da Robin sich an nichts erinnern kann, noch nicht einmal an den genauen Tatort. Um aber Beweisspuren sichern zu können, muss der Tatort gefunden werden, was Danny schließlich anhand der auf Robins Kleidung befindlichen Pflanzenreste gelingt.

Ein am Tatort gefundener Nasenring führt Stella und Don Flack zu einem gewissen Donovan Tracey, der die Tat vehement bestreitet. Er habe lediglich versucht, die Handtasche des Opfers zu stehlen, was aber an dessen massivem Widerstand gescheitert sei. Auch die bei Robin gefundenen Spermaspuren bringen die Ermittler nicht weiter, denn das Sperma enthält keine Samenzellen und damit keine DNA. Dennoch gerät schließlich der Gärtner Billy Rendish ins Visier der Ermittler. Obwohl er keine Samenzellen produziert und seine Stiefelabdrücke am Tatort gefunden werden, kann man ihm die Tat nicht nachweisen. Robin müsste ihren Vergewaltiger in einer Gegenüberstellung identifizieren, aber sie erscheint nicht zum vereinbarten Termin.

Mac und Aiden bereitet unterdessen der Fall des während eines Drogendeals erschossenen Jordy Thomkins Kopfzerbrechen, denn von der tödlichen Kugel fehlt jede Spur. Erst als Sheldon Hawkes am Körper des Opfers kleine Bissspuren entdeckt und aufgrund dieser Tatsache darauf schließt, dass eine Ratte die Kugel gefressen haben muss, kommt wieder Bewegung in die Ermittlungen. Mit einem Metalldetektor soll die entsprechende Ratte ausfindig gemacht werden, doch das ist bei über 70 Millionen Nagern in New York keine leichte Aufgabe...