Nell pondrá a prueba su alto coeficiente intelectual al sustituir a uno de los investigadores del Departamento de Defensa que ha sido hallado muerto. Por otra parte, la capacidad de Hetty para liderar el equipo será cuestionada por el nuevo asistente de la Dirección del equipo de NCIS, Owen Granger.

Sam teme por la seguridad de su familia cuando piden a su mujer que retome una antigua tapadera de la CIA después de que un caso sugiera vínculos con el infame Sidorov y su arma nuclear robada.

El equipo de NCIS: LA busca un motivo cuando la hija de un senador es atacada. Mientras, Deeks y Nell se juntan para ayudar a Sam y Callen a llevar a la hija a un lugar seguro.

La investigación por la muerte de dos militares provoca que uno de los miembros del equipo se ponga en grave peligro. Mientras tanto, Sam decide montar una cita a ciegas para Callen.

Callen y Sam buscan un sospechoso de asesinato - un asesino retirado que encontraron en su primer caso juntos.

El equipo NCIS: LA debe determinar si el sistema informático que controla los misiles rusos está en riesgo después de que Eric se entere de que un amigo suyo experto en sistemas informáticos fuera atacado.

Al descubrir que la agente especial Kensi Blye desapareció y los talibanes pueden estar reteniéndola, Hetty envía el equipo NCIS: LA a Afganistán en misión de rescate.

Callen se embarca en un proyecto secreto, dejando a Sam y todo el equipo en la oscuridad. Después de que Hetty le exija que termine su operación, el equipo tiene la tarea de localizar a Callen antes de que se encuentre superado.

Hetty se desentiende de los casos dejando al equipo completamente en la oscuridad, y el topo secuestra a uno de los agentes.

Las emociones se intensifican dentro del equipo cuando un agente es retenido en un lugar desconocido y torturado por el topo, mientras que otro descubre que fue traicionado por alguien que no esperaba.

Cuando la esposa de Sam, Michelle, es secuestrada en su casa, los secuestradores exigen la liberación de prisión de Tahir Khaled, el archienemigo de Sam, a cambio de información sobre el paradero de su esposa.

Después del secuestro de la esposa de Sam, Michelle Hanna, Sam se separa del equipo e intenta detener a su archienemigo Tahir Khaled, para evitar que vuelva a atacar a su familia.

El equipo de NCIS está en peligro cuando sus fotos, así como los nombres de Mosley y su hijo, quedan incluidos en una lista de objetivos de un cartel. Además, el subdirector de NCIS, Louis Ochoa, llega con el fiscal especial John Rogers para entrevistar a Mosley sobre la misión "no oficial" en México.

Callen y Sam trabajan con el capitán de la Armada Harmon "Harm" Rabb, Jr. para ubicar a un grupo de simpatizantes del ISIS a bordo del USS Allegiance. Además, Hetty recluta a su amiga, la teniente coronel Sarah "Mac" Mackenzie, para ayudar a obtener información de un diplomático ruso.

Callen y Sam trabajan con el capitán de la Armada, Harmon Rabb, Jr. para capturar espías a bordo del USS Allegiance. Además, Hetty se asocia con la Teniente Coronel de la Infantería de Marina Sarah Mackenzie para neutralizar un ataque con misiles en Oriente Medio, y Kensi y Deeks están atrapados en una unidad móvil de la CIA en Irak mientras son atacados por el ISIS.

Cuando Fátima es capturada durante una misión y piden su rescate, Callen y Sam reclutan a un agente secreto de la CIA, Kadri, para ayudar a recuperarla.

Cuando NCIS investiga el asesinato de un hombre que estaba a punto de revelar el origen de una operación de falsificación masiva, un viejo conocido se convierte en su principal sospechoso y revela la verdadera razón de su regreso. Además, Deeks lucha durante el entrenamiento para convertirse en un agente oficial de NCIS.

Mientras que NCIS debe localizar a un líder del crimen organizado que está tratando de comprar tecnología de defensa robada, Callen acude a Anna para hacerle la pregunta definitiva. Además, Deeks es expulsado del entrenamiento de NCIS solo para descubrir que Hetty tiene una sorpresa que le cambiará la vida.

El NCIS investiga el asesinato de una mujer empleada en el programa de defensa de misiles de la Marina y su conexión con la tecnología de misiles robada de la Marina. Además, una estricta trabajadora social estresa a Deeks, y Sam se debate en vender o no su barco.

Cuando Tom Olsen, amigo de Sam, se ve perseguido por enemigos de su pasado, el equipo del NCIS debe averiguar quién le persigue.

El equipo del NCIS continúa con el caso de la ATF y las armas de uso militar robadas. Además, Callen y Anna deciden celebrar una boda improvisada.