Na morzu ulega wypadkowi statek badawczy. Agenci NCIS badają okoliczności tragedii. Okazuje się, że komandor Satoshi Takada nie żyje, a reszta załogi uciekła z okrętu w popłochu. Ducky robi sekcję zwłok zmarłego komandora.
Ziva udziela Gibbsowi tajemniczego ostrzeżenia. Agent zaczyna rozważać, dlaczego spędziła ona tyle lat w ukryciu, po tym jak upozorowała swoją śmierć. Zastanawia się również nad tym, co sprawiło, że postanowiła wrócić.
Znaleziono zwłoki. Ciało przymocowano do podwozia ciężarówki, która jechała do bazy marynarki wojennej. Ekipa pracuje nad odnalezieniem podejrzanego. Przemierzają trasę pokonaną przez auto.
Zespół detektywów wiążę tajemniczą zbrodnię na Cmentarzu Narodowym w Arlington z atakami na bezdomnych weteranów. Vance domaga się, aby McGee, Bishop i Torres posprzątali pokój z dowodami. To zadanie ma stanowić dla nich karę za ukrywanie informacji.
Oficer marynarki Kelvin Taylor ginie w wyniku eksplozji w pobliżu baru. Towarzyszący mu kapral Ethan LaCombe trafia do szpitala z obrażeniami. Jethro, Ziva i McGee ustalają, że to właśnie LaCombe był celem zamachowca.
Ekipa prowadzi dochodzenie w sprawie kapral piechoty morskiej. W domu żołnierki została znaleziona broń palna, która stanowi dowód w jednej ze spraw. Kobieta nie jest jednak w żaden sposób związana z ofiarą, a w czasie gdy dokonano zabójstwa spała.
Zostaje odnaleziony żołnierz służący w piechocie morskiej. Mężczyzna był poddawany torturom. Dochodzenie w tej sprawie prowadzi agentów do świadka, który ma w sądzie składać zeznania obciążające niebezpiecznego przestępcę.
Po powrocie z więzienia syn podoficera zostaje znaleziony martwy na własnej imprezie powitalnej. Wszystkie zebrane w toku śledztwa dowody wskazują na winę wieloletniego przyjaciela Kassie, Dantego.
Zbliża się Halloween. Detektywi wpadają na trop seryjnego mordercy. Psychopata zamieszcza na stronach internetowych wskazówki dotyczące następnej ofiary. Dla agentów rozpoczyna się wyścig z czasem.
Członkowie zespołu rozpoczynają dochodzenie w sprawie morderstwa żołnierza piechoty morskiej. Podczas śledztwa detektywi odkrywają w motelu w stanie Virginia system kamer szpiegowskich zamontowanych w celu prowadzenia transmisji na żywo.
Podczas napadu na bank w Quantico zostaje zamordowany jeden z ochroniarzy. Agenci, kierując się wskazówkami, których dostarczyła podobna sprawa sprzed pół roku, dochodzą do wniosku, że w napad zamieszany jest syn ofiary.
Członkowie zespołu prowadzą śledztwo dotyczące morderstwa muzyka z elitarnej orkiestry marynarki wojennej. Gibbs niespodziewanie musi wziąć wolne w pracy. Przekazuje dowodzenie McGee.
Gibbs zleca agentowi DiNozzo i Zivie włamanie się do wojskowego systemu zabezpieczeń. Okazuje się, że zadanie jest prowokacją, która ma wskazać szpiega w NCIS. Nie ma wątpliwości, że jeden z agentów jest zdrajcą.
Zespół prowadzi dochodzenie w sprawie zabójstwa podoficera. Przebieg całego zdarzenia był transmitowany na żywo na modnej aplikacji dla graczy. Sąsiadka Gibbsa prosi go, by zajął się jej 9-letnim synem. Kobieta musi nagle wyjechać z miasta.
Agentka Lee, która okazała się szpiegiem w NCIS, ma teraz pomóc w schwytaniu przestępców odpowiedzialnych za ujawnianie tajnych akt rządowych. Dzięki niej agenci mają dotrzeć do zamieszanego w sprawę Teda Bankstona.
Zespół bada okoliczności śmierci oficera, który zginął w wypadku samochodowym. Trop prowadzi Gibbsa i ekipę NCIS w podziemny świat brutalnych walk. Śledczy muszą ustalić, czy potajemne zajęcie ofiary w jakiś sposób przyczyniło się do jego śmierci.
Gibbs zostaje zmuszony do zmierzenia się z konsekwencjami swojej decyzji. Agent udziela Zivie pomocy w realizacji ostatniego zadania, które musi ona wykonać, by wrócić do drużyny.
Zbliżają się święta Bożego Narodzenia. Agent Gibbs i zespół NCIS zmuszeni są do wytężonej pracy. Ich śledztwo komplikuje się, gdy wychodzi na jaw, że główny podejrzany nie żyje.
Ekipa prowadzi śledztwo w sprawie katastrofy F-18 i późniejszego zaginięcia pilota. McGee rozmawia ze współpracownikami na temat bardzo osobistej decyzji. Robi to niechętnie.
W więzieniu dla kobiet w Maryland wybuchają zamieszki spowodowane zamordowaniem strażnika. Agent Timothy McGee jest przetrzymywany w zakładzie karnym jako zakładnik. Zespół NCIS musi wyjaśnić okoliczności zbrodni.
W miejscu testowania bezzałogowych statków powietrznych odnaleziono zwłoki. Członkowie ekipy muszą wyjaśnić, czy śmierć jest skutkiem nieszczęśliwego wypadku, czy nastąpiła w wyniku morderstwa.
Zespół prowadzi śledztwo w sprawie morderstwa oficera marynarki. Tymczasem pochodząca z Afganistanu kobieta rani nożem Ducky'ego. Podczas śledztwa wychodzą na jaw tajemnice z przeszłości mężczyzny.
Niespodziewanie Torres i Bishop ulegają wypadkowi. Zostają potrąceni przez samochód. Po incydencie Torres znajduje się na oddziale intensywnej terapii, gdzie walczy o życie.
Phillip Brooks, przyjaciel Gibbsa, poznaje kobietę na portalu randkowym. Nieoczekiwanie okazuje się, ona główną podejrzaną w sprawie morderstwa. W walentynki wychodzi na jaw, że Sloane ma tajemniczego adoratora.
Ekipa bada okoliczności samobójstwa emerytowanego oficera marynarki. Zmarły zostawił Narodowemu Muzeum Marynarki Wojennej cenną monetę. Istnieją obawy, że pochodzi ona z kradzieży.
Członkowie zespołu badają sprawę zabójstwa podoficera marynarki, który został pozbawiony życia w identyczny sposób jak jego rodzice przed dziesięcioma laty. Natrafiają na szokujące znalezisko.
Ekipa prowadzi dochodzenie w sprawie śmierci technika marynarki wojennej. Jego ciało zostało znalezione dryfujące w jeziorze w pobliżu miejsca, gdzie ma miejsce popularna impreza plenerowa. Córka Sloane, Faith, zaskakuje matkę niespodziewaną prośbą.
Dochodzi do napadu. Po jego nieudanym zakończeniu trzech uzbrojonych bandytów ucieka. Napastnicy postanawiają ukryć się w barze, w którym w tym samym czasie Palmer i Kasie spożywają posiłek. Zdesperowani przestępcy biorą zakładników.
Zespół wyjaśnia okoliczności włamania do siedziby admirała. Pewien senior twierdzi, że jest weteranem bitwy o Pearl Harbor. Pragnie, by po śmierci jego szczątki złożono na okręcie USS Arizona.