『어린이 과학 형사대 CSI ⑫』에서는 ‘CSI 2기’가 결성되고 본격적인 학교생활과 사건 해결에 나서는 과정을 그리고 있습니다. 또한 주인공들이 설명하는 ‘사건 해결의 열쇠’로 사건을 해결하는 데 쓰인, 교과서에서 배우는 과학 원리를 자세히 알게 되지요. 이야기가 다 끝난 다음에는 어린이 과학 형사대와 함께 하는, 과학 원리를 확실하게 알 수 있는 간단한 놀이가 펼쳐집니다.
실전 테스트를 통과하여 CSI 2기 대원으로 뽑힌 강별, 양철민, 신태양, 황수리. 그리고 CSI 대원이 되지는 못했지만 어린이 형사 학교 학생으로 있게 된 장원소, 소남우, 송화산, 최운동. 8명의 아이들은 본격적인 어린이 형사 학교 2학년 생활을 시작합니다. 그런데 새롭게 CSI 2기를 맡게 된 안미인 형사는 역도 선수 출신답게 처음부터 ‘체력은 곧 실력’이라는 생각으로 아이들에게 고된 체력 훈련을 실시합니다. 그 여파로 수업까지 차질을 빚자 정나미 형사는 안 형사가 영 마음에 들지 않습니다.
한편, CSI 2기에 첫 번째 사건이 들어옵니다. 갈빗집에서 일어난 절도 사건의 범인을 찾는 것. 안 형사는 강별, 양철민, 신태양, 황수리를 데리고 현장으로 출동합니다. 그런데 범인은 한 명인데, 용의자는 두 명! 과연 아이들은 어떻게 사건을 해결할까요? 아이들은 이를 통해 과학 수사의 기본은 물증이라는 깨달음을 얻습니다.
새 학기가 시작된 지 어느새 한 달, 태양이는 아직까지 CSI 아이들과도 서먹하고, 같이 들어온 아이들도 CSI라는 이유로 태양이를 다르게 대합니다. 특히 별이는 태양이가 남우를 밀쳐 내고 CSI가 됐다는 생각에 태양이를 못마땅해 합니다. 그때 태양이에게 엄마가 전화를 해서 교통사고 조사를 부탁합니다. 태양이는 사건을 해결하는 과정에서 겉보기와 달리 사려 깊은 철민이와 조용한 성격이지만 뛰어난 실력을 가진 수리를 다시 보게 됩니다. 그런데 과연 별이는 언제쯤 태양이를 CSI 친구로 받아들일는지…….
어느 날 CSI 아이들은 국회 의원인 심대한의 자살 소식을 듣게 됩니다. 그는 5억 원의 뇌물을 받은 사건으로 온 나라를 시끌벅적하게 한 인물! 사건에 투입된 아이들은 심 의원의 자택에서 수상한 점을 발견합니다. 과연 심 의원은 자살한 것일까 아니면 누군가에 의해 살해된 것일까? 별이의 활약으로 사건은 해결되지만 태양이와 별이의 관계는 나아질 기미를 보이지 않습니다.
아이들의 수상한 분위기를 눈치 챈 어수선 형사는 박춘삼 교장에게 소풍을 제안합니다. 아이들은 처음 가는 소풍에 모두 들떠 있습니다. 미술관을 구경하고 점심을 먹고 나자, 어 형사는 아이들을 두 팀으로 나눠 보물찾기 놀이를 시작합니다. 얼씨구 팀과 절씨구 팀으로 나뉜 아이들! 과연 두 팀 중에 누가 보물 상자를 차지할까? 그리고 그 속에 들어 있는 보물은 무엇일까?
과연 아이들 사이의 갈등, 정 형사와 안 형사의 주도권 경쟁은 어떻게 해결될까요? 더욱 더 강력하고 재미있게 전개될 그들의 이야기를 기대하세요!