Meurtres de Marines, attaques biologiques ou attentats à la bombe dans les hôpitaux ne sont que routine pour Gibbs et son équipe. Cette fois, ils doivent lutter contre le groupe terroriste très organisé dirigé par l'insaisissable Benham Parsa. Le NCIS est même directement visé par une série d'assassinats, tandis que Gibbs va devoir gérer la mort d'un proche. Cote de Pablo quitte la série après les deux premiers épisodes. Emily Wickersham prend sa place dans le rôle d'Eleanor Bishop

Ziva decide di far ritorno in Israele e lascia per sempre l'NCIS dichiarando a Tony il suo amore. Il suo posto viene preso dalla giovane Eleanor Bishop. In questa stagione il team si trova a fronteggiare Parsa. Nell'ultimo episodio Gibbs perde suo padre.