Chevelle comenzó a escribir canciones para su quinto álbum en 2008

Chevelle comenzó a escribir canciones para su quinto álbum en 2008. En 2009, la banda entró en un estudio en Nashville , Tennessee , con el productor Brian Virtue. Sam Loeffler dijo: “Hemos pasado mucho tiempo haciendo estas canciones algo diferente de los registros anteriores sin perder la esencia de nuestra pasión. Somos una banda de hard rock melódico y todavía es lo que nos mueve como músicos.” El nuevo álbum titulado Sci-Fi Crimes fue lanzado el 31 de agosto de 2009, alcanzando el puesto número 6 en la lista de álbumes Billboard 200 con unas ventas de alrededor de 46.000, la entrada más alta en la tabla hasta la fecha para la banda. El álbum fue elogiado por Jared Johnson de Allmusic por dar un paso en una nueva dirección con respecto a las letras. Pete Loeffler normalmente escribió letras sobre temas personales, sin embargo en Sci-Fi Crimes, escribió sobre historias incluyendo apariciones, teorías de conspiración y condiciones de sueño erráticas. La gira que siguió al lanzamiento de Sci-Fi Crimes fue en el otoño de 2009. La apertura para Chevelle en esta gira fue de Halestorm , Adelitas Way y After Midnight Project. ​