Catherine Willows

Spécialiste de l'analyse des taches de sang, elle est la collaboratrice la plus expérimentée de Grissom. Elle a dû travailler comme strip-teaseuse pour payer ses études en médecine légale. Elle a une fille, Lindsey, qu'elle élève aidée de sa mère. Sa relation avec son ex-mari était assez houleuse, jusqu'au meurtre de celui-ci. Pendant une « visite » au laboratoire, son ex-mari, qui sera assassiné dans la saison 3, s'en prend à elle et laisse échapper qu'il « payait pour sa poudre », ce qui laisse croire qu'à l'époque où elle s'exhibait comme strip-teaseuse, Catherine était toxicomane. Elle-même fille d'une danseuse de cabaret, son père est le très influent Sam Braun, propriétaire de plusieurs casinos de Las Vegas et meurtrier non-condamné par la justice qui est assassiné dans la saison 7. Catherine a une fois laissé au laboratoire un pot contenant un liquide vert inconnu sous la hotte en oubliant d'éteindre celle-ci; ce qui a causé l'explosion du laboratoire, qui aurait bien pu être fatale pour Greg puisque celui-ci s'y trouvait et qu'il fût sérieusement blessé. Cela lui a valu une suspension. Elle a avoué, dans la saison 6, que Warrick était l'un de ses fantasmes, et que le mariage de ce dernier la rendait un peu triste. Au départ de Grissom, elle prend sa place de superviseur de l'équipe de nuit.