Als ein Marineflugzeug auf der hawaiianischen Insel O’ahu ungebremst in einen Küstenfelsen rast, werden Specialagent Jane Tennant und ihr Team auf den Plan gerufen

Tennant und der NCIS müssen eine berüchtigte internationale Diebesbande zur Strecke bringen, die Sprengstoff aus dem Zweiten Weltkrieg auf gepanzerten Lastwagen verwendet, bevor sie ihren letzten grossen Job erledigen und verschwinden.

In der Nähe des Aloha-Stadions wird ein Navy-Anwerber in seinem Wagen aufgefunden. Was wie ein Raubüberfall aussehen sollte, entpuppt sich bei der Untersuchung durch das Team von Navy-CIS als Mord. Die Untersuchung führt das Team zu einer Surf-Gang.

Als mitten auf der Straße der Marine Kaleo Whitman mit einer Bauchschusswunde vom Pferd fällt, stellen sich den Ermittlern einige Fragen. Das NCIS-Team wittert Ungereimtheiten und wendet sich an Whitmans Familie, eine Gruppe hawaiianischer Cowbows.

Am Strand von Honolulu wird der japanische Marinesoldat Shogo Oda erstochen aufgefunden. Er ist mit seinen Kameraden der Operation Iron Cloud, ein computerbasiertes Training mit dem Schwerpunkt Raketenabwehr, nachgegangen.

Das Team ist dieses Mal damit beschäftigt, einen entführten Social-Media-Star zu finden. Dabei findet das NCIS heraus, dass weder ihr Ehemann, noch ihre Follower zu wissen scheinen, wer sie tatsächlich ist. Das Team ist sich uneins über Whistler.

Der Freund einer Rettungsschwimmerin wird tot aufgefunden und das Team verdächtigt einen Mann aus ihrer Vergangenheit. Die Ermittler sind sich sicher, dass die junge Frau weitaus mehr über den Mord weiß als sie zugeben möchte.

Bei einer Zeremonie zur Rückgabe von Land an das hawaiianische Volk wird eine Leiche aufgefunden. Die Ermittler finden eine Spur, die sie zu einem Unternehmer auf der Insel führt. Bald zeigt sich, dass er das Opfer besser kannte als er zugeben will.

Der Jahrestag des Angriffs auf Pearl Harbor steht bevor und dann wird die Leiche eines vor 80 Jahren gestorbenen Soldaten gefunden. Eine DNA-Analyse führt zu einer Identifikation des Opfers, doch dieses ist offenbar noch am Leben.

Das NCIS trifft auf das Whistler-Team, als sie einen Schiffscontainer mit Schmuggelwaffen untersuchen. Tennant debatiert darüber, den Vater von Alex Freund zu inhaftieren, auch wenn ihr bewusst ist, dass sie damit ihre Freundschaft aus Spiel setzt.

Das Beweismaterial wird gestohlen, das eigentlich einen Drogenboss überführen soll. Lucy ermittelt daher verdeckt bei einem Pokerturnier, um herauszufinden, wer hinter diesem Verbrechen steckt. Ihr Ex-Whistleblower taucht plötzlich in der Stadt auf.

Der Navy-Offizier Joseph Cheng bricht während seiner Arbeit tot zusammen. Hinweise führen die Ermittler zum chinesischen Geheimdienst. Um an die Hintermänner des Attentats zu gelangen, schließt sich der NCIS mit dem neuseeländischen Agenten David Sola zusammen. Als Tennants Mentorin Maggie entführt wird, wird der Fall für das Team persönlich.

Tennant muss sich einem furchtbaren Verdacht stellen: Arbeitet ihre Mentorin und Freundin Maggie Shaw mit dem chinesischen Geheimdienst zusammen? Das Team beginnt mit den Ermittlungen. Als sich eine Spur zu dem chinesischen Phantom Bao ergibt, braucht der NCIS Maggies Hilfe. Doch die vermeintliche Spionin verbirgt mehr als ein Geheimnis.

Während eines Beachvolleyballspiels brechen mehrere Marines mit Kopfschmerzen und Blutungen in den Ohren zusammen. Bei der Tatwaffe handelt es sich um ein Gerät, welches mithilfe von Ultraschallwellen Ziele präzise ins Visier nehmen kann. Derweil stellt sich Tennant den Fragen einer Untersuchungskommission, die Maggie Shaws Aktivitäten aufklären will. (Text: ATV II)

Jesse begleitet seine Tochter und eine Gruppe Teenager auf einen Segelausflug. Der Spaß nimmt ein jähes Ende, als Piraten das Boot entern und die Besatzung als Geiseln nehmen. Jesse gelingt es, Tennant und das Team zu alarmieren, doch die Piraten werfen ihn kurz darauf von Bord. Während der NCIS unter Hochdruck nach dem Tatmotiv sucht, schlägt Jesse sich auf einer verlassenen Insel durch und nimmt es allein mit den Geiselnehmern auf.

Das Team schleust Kai undercover als Koch in ein Restaurant ein, um einem Verdächtigen auf die Spur zu kommen. Die Ermittlungen werden schnell brenzlig, als Kai mitten in eine Schlägerei gerät. Unterdessen muss sich Tennant privaten Problemen stellen: Alex zieht in Erwägung, ein Baseballstipendium anzunehmen, doch sein Vater ist strikt dagegen.

Ein Marine ertrinkt während der Routineinspektion eines Damms. Der vermeintliche Unfall stellt sich schnell als Mord heraus: Hacker erpressen das lokale Wasserwerk und drohen, die Strom- und Wasserversorgung der gesamten Insel zu kappen. Den Ermittlern bleiben nur wenige Stunden, um die Täter ausfindig zu machen und eine Katastrophe zu verhindern.

Ein Mann wird von einer Raubkatze angefallen und getötet. Die Spur führt das NCIS-Team zu Schmugglern, die die gefährlichen Tiere illegal auf die Insel bringen. Während sich Kai bei den Ermittlungen einer Kollegin annähert, sorgt sich Tennant um Alex, dessen Baseballkarriere nach einer Verletzung auf dem Spiel steht.

Als ein Staatsanwalt erschossen im Auto eines Navy-Soldaten aufgefunden wird, nimmt der NCIS die Ermittlungen auf. Das Team findet schnell heraus, dass im Wagen noch eine Frau war, als die Tat begangen wurde. Auf der Suche nach der nun verschwundenen Dame stoßen die Agenten allerdings nicht nur auf Antworten, sondern auch auf weitere Leichen…

Ein junger Corporal wird erstochen, als er den Streit eines Pärchens schlichten möchte. Dem NCIS-Team wird schon bald klar, dass hinter dem Fall mehr steckt als zunächst ersichtlich und der Mörder womöglich gezielt auf das Opfer angesetzt wurde. Da kann es kein Zufall sein, dass genau zur selben Zeit Captain Milius auf der Insel ist und Jane um Hilfe bei einem wichtigen Gefangenenaustausch bittet.

Nachdem der Gefangenenaustausch schiefgelaufen ist, jagen Captain Milius, Jane und der Rest des NCIS-Teams die Hintermänner der Attentate. Dabei müssen sie nicht nur einen Mörder dingfest machen, sondern auch eine Verschwörung aufdecken. Und die Zeit drängt – denn die Situation könnte in einen internationalen Konflikt münden.