Catherine Willows CSI Las Vegas Polis Departmanı'nda gece vardiyasından sorumludur. Annesi Las Vegas’ın gece kuluplerinde dansçı olan Catherine’nin çocukluğu şov dünyasının ışıkları altında geçmiştir. Büyüdüğü ortamdan çok uzak bir kariyer seçen Catherine, UNLV’den medikal teknoloji derecesi almıştır. Suç mahalli araştırma ekibine giren Catherine, aynı zamanda detaylı kan analizi testlerinde uzmanlaşmıştır. Diğer yandan hem Vegas’taki ilk arkadaşı, hem de ekibine aldığı ilk kişi olması açısından Gil Grissom için Catherine’nin yeri ayrıdır. CSI ekibinin güvenilir ve titiz bir üyesi olmasına rağmen, Catherine bazı durumlarda, özellikle zorlayıcı, şüpheli bir durumun üzerinden gelmek için, kadınsılığını ve seksiliğini kullanmaktan çekinmez.