Callen és Sam együtt dolgoznak Harmon Rabb kapitánnyal, hogy elkaphassák az USS Allegiance nevezetű hajóra beszivárgó kémet. Hetty egy Közel-keleti háború kirobbanását próbálja megakadályozni, Kensi és Deek pedig fogságba esik egy CIA létesítményben, miután azt ISIS katonák támadják meg.

Mivel az NCIS csapatnak egyszerre több ügyet is ki kell vizsgálnia a világ több pontján, ezért szétválnak: Callen és Sam a Mossad ügynökével, Eliana Sapirral megy Tel Avivba, Kensi pedig Lance Hamiltonnal, az Igazságügyi Minisztérium ügynökével Los Angelesbe.

Fegyverkereskedők elrabolnak egy hírszerzőt. Killbride tengernagy ezért Callen és Sam segítségét kéri, hogy a nőt éppségben kiszabadítság fogvatartói karmai közül.

Miközben Callen és Sam az USS Allegiance fedélzetén tartózkodik, a hajót ebola járvány miatt karantén alá helyezik. Kensi és Deeks egy olyan altiszt halála ügyében nyomoz, aki nemrég még az USS Allegiance-on dolgozott, és akit kapcsolatba hoztak az ebola járvány kitörésével is.

Az NCIS csapata egy 40 millió dollárt érő ellopott festmény után kutat, miután egy online beszélgetésből kiderült, hogy a műtárgyat terrorista cselekmények finanszírozása érdekében próbálja valaki eladni a feketepiacon.

Az NCIS csapata vonakodva bár, de csatlakozik két korábbi angol bűnözőhöz, Ricky Dorsey-hez és Frankie Boltonhoz, miután egy nagyhatalmú fegyverkereskedő elrabolja Ricky lányát, és így próbál megszerezni egy veszélyes fegyverrendszert.

Az NCIS csapata összefüggést sejt egy tengeralatti drón prototípusának ellopása és egy online videojáték-közvetítő által szervezet nagyszabású buli között. Callen és Sam ismét összeakad Katherine Casillas biztosítási ügynökkel, aki a videojátékos ingatlanát és vagyontárgyait biztosítja.

Miután egy tengerésztiszt eltűnik egy autóbaleset helyszínéről, az NCIS csapata átvizsgálja a baleset helyszínét, és felfedezi, hogy hiányzik a férfi laptopja, amelyen nyugalmazott tengerészgyalogosokkal kapcsolatos, a férfi által nemrég megszerzett bizalmas információk találhatók.

Callen és Sam San Francisco-ba utaznak, hogy Beale nyomára bukkanjanak, akit elraboltak, miközben egy titkos ügyön dolgozott Hetty megbízásából.

Akhos Laos ügynök a múltban Hetty Lange által lett kiképezve, akire anyjaként tekintett. Most néhány évtizeddel később visszetér, hogy bosszút álljon rajta, és az egész NCIS csapaton, mert úgy gondolja, hogy Hetty elárulta őt.

Az NCIS csapatának minden tagját magánéleti problémák gyötrik, miközben ezekre próbálnak válaszokat és megoldásokat keresni, egy lehetséges terrortámadást is meg kell akadályozniuk.

Veronica Stephens CIA ügynök az NCIS segítségét kéri, annak érdekében, hogy egy elrabolt mezőgazdasági mérnök nyomára bukkanhasson.

Miután egy NCIS ügynök életét veszti egy, a feketepiacról származó ópiát miatt, a csapat Los Angeles utcáit járva próbál meg rájönni, hogy kitől származik a halálos anyag.

Egy software fejlesztőt meggyilkolnak egy előadóest közben. Az NCIS csapata kapja meg az ügyet, ami sokkal szövevényesebb, mint az elsőre gondolták volna. Callen eközben Nell segítségét kérni, hogy Anna nyomára bukkanjon.

Anna Kolcheck újra felbukkan, hogy figyelmeztesse Vallen-t, hogy az élete veszélyben forog. Eközben pedig segít leleplezni egy emberkereskedő csoportot is.

Fatima egy akció közben elkeveredik a társaitól és egy dzsihadista csoport elrabolja, hogy váltságdíjat követeljenek érte. Callen és Sam ezért útra kel és egy CIA-s ügynök segítségét is igénybe veszik, hogy megtalálják Fatima-t.

Egy FBI ügynököt meggyilkolnak, miközben egy fedett társa után nyomoz. Később az NCIS-t is bevonják a nyomozásba, mert a gyilkos a beépített ügynököt is el akarja hallgattatni.

Az NCIS egy eltűnt védelmi tiszt után kutat és közben egy meglehetősen rejtélyes UFO ügybe is belekeverednek.

Callen ügynök vakációra megy, ezért Sam kap egy új ügynököt maga mellé helyettesítés gyanánt. Ám, a képzetlensége ahhoz vezet, hogy beindít egy autóba szerelt bombát...

Az NCIS csapata segít egy ex-ügynöknek felkutani egykori társát, miután napok óta nem látta és fél, hogy egy fegyverkereskedő banda tartja fogva.

Sam, Callen és Roundtree Afganisztánba utaznak egy kényes ügy miatt. Egy SEAL ügynökről ugyanis az a hír járja, hogy ártatlan és fegyvertelen járókelőket lő le.