「어린이 과학 형사대 CSI ⑧」에서는 최고 학년으로서 바쁜 한 학기를 보낸 주인공들이 특별한 여름 방학을 보내는 과정을 그리게 됩니다. 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.

최고 학년으로 바쁜 한 학기를 보낸 CSI 대원들. 여름 방학을 맞아 자연히 관심은 여름 캠프입니다. 매번 고된 나날을 보냈던 여름 캠프. 그러나 이번에는 깜짝 놀라고 말았으니, 바로 도쿄 CSI의 초청으로 일본에 가게 된 것입니다. 환호하는 아이들. 그런데 이대로 CSI와 헤어지는 것을 아쉬워한 후배 철민이의 제안으로 CSI와 후배들은 강원도에 있는 철민이의 외갓집으로 놀러 가게 됩니다.
그곳에서 아이들은 4년째 똑같은 곳에서 똑같은 사고가 일어난다는 ‘귀신 도로’에 대한 이야기를 듣게 됩니다. 그런데 다음 날, 그 귀신 도로에서 일어난 똑같은 교통사고. 정말 귀신의 짓일까요? 그때 영재는 혜성이가 말한 지형 정보를 바탕으로 치밀한 관찰과 추리에 의해 사건의 진상을 밝힘으로써 귀신 도로는 없다는 것을 밝혀냅니다.

후배들과 즐거운 여행을 마친 아이들은 일본으로 떠납니다. 여기서 아이들은 유괴 사건을 만나게 됩니다. 범인의 교묘한 속임수에 아이들은 고전하지만, 뜻밖의 작은 틈을 발견하여 사건을 해결합니다. 사건 해결 다음 날, 도쿄 CSI를 방문한 아이들은 너무나 반가운 사람을 만나게 됩니다. 그는 바로 일본에서 맹활약 중인 명탐정 감전일! 감전일은 아이들에게 줄 특별한 선물을 준비했다는데, 그건 바로 화재 사건! 아이들은 사건을 해결하면서 탐정이 가져야 할 가장 중요한 능력이 무엇인지 깨닫게 됩니다.
방학도 잊고 졸업 시험을 준비하러 모인 아이들. 그런데 ‘가는 날이 장날’이라고, 1년이나 지난 변사체 사건을 맡게 됩니다. 아이들은 이 사건을 해결하면서 ‘묻지 마 범죄’에 대해 많은 것을 느끼게 됩니다. 그리고 토요일, 달곰이가 남우네 식물원에 갔다 오면서 마주친, 맑은 하산천에 둥둥 뜬 물고기들. 담당 군청 공무원은 태만하기 그지없는데……. 아이들은 물고기 떼죽음의 원인을 밝혀낼 수 있을까요? 마지막 학기를 앞둔 여름 방학, CSI의 도전은 계속됩니다.