Callen e Sam collaborano col Capitano Harmon Rabb Jr. per catturare le spie a bordo della USS Allegiance; Hetty cerca di neutralizzare un attacco missilistico in Medio Oriente; Kensi e Deeks sono intrappolati in una Unità mobile della CIA in Iraq mentre sono sotto attacco.

La Squadra, impegnata in diversi casi in giro per il mondo, si divide. Infatti, mentre Callen e Sam sono in azione a Tel Aviv, Kensi invece collabora con l'Agente del Dipartimento di Giustizia Lance Hamilton a Los Angeles.

L'Ammiraglio Kilbride chiede aiuto alla squadra per recuperare un Ufficiale dell'Intelligence della Marina che era stato rapito, ma la squadra si infastidisce delle sue informazioni non chiare.

L'assassinio di un Tenente della Marina porta la squadra ad indagare su una possibile epidemia di Ebola.Callen e Sam cercano sulla sua nave, la USS Allegiance, mentre Kensi e Deeks ne ricostruiscono gli spostamenti dopo lo sbarco.

Il team NCIS cerca un dipinto rubato del valore di 40 milioni di dollari quando Internet afferma che l'opera d'arte viene venduta sul mercato nero per finanziare attività terroristiche.

Il team dell'NCIS si allea con riluttanza con due ex criminali inglesi, Ricky Dorsey e Frankie Bolton, quando un potente trafficante d'armi rapisce la figlia di Ricky nel tentativo di ottenere un pericoloso sistema d'arma.

Il team NCIS collega il furto di un prototipo di drone sottomarino alla parte elaborata di uno streamer di videogiochi. Inoltre, Callen e Sam si incrociano di nuovo con il broker assicurativo Katherine Casillas, che assicura proprietà e processioni del giocatore.

Dopo che un tenente della Marina scompare dalla scena di un incidente d'auto, il team NCIS elabora la scena del crimine e scopre che il suo laptop è scomparso insieme alle informazioni riservate di recente accesso per i Navy SEAL in pensione.

Una donna si presenta all'N.C.I.S. con un pacco contenente un macabro dono: è la mano di Fimmel, ex membro della C.I.A., poi passato a lavorare in proprio come addestratore di sicari.

L'agente Evans chiede la collaborazione di Callen e compagni per fermare Ethan Perez, un criminale che sta per infettare con un virus potentissimo, la rete di comunicazione dell'aeroporto di Los Angeles.

L'agente della CIA Veronica Stephens chiede aiuto al team dell'NCIS quando un ingegnere agricolo Hetty le ha chiesto di portare negli Stati Uniti scompare.

L'investitore bengalese Dev Jabbar, per risollevare l'economia del proprio paese e offrire un lavoro onesto alla povera g ente, ha fatto grossi investimenti nei più svariati settori. Peccato che abbia messo i bastoni tra le ruote a Oscar Suhin, un terrorista.

Un ingegnere informatico viene ucciso durante un evento di poesia e musica. L'N.C.I.S., coadiuvata da Nicole DeChamps, sospetta che l'omicidio sia legato al progetto a cui la vittima stava lavorando.

Anna torna improvvisamente dalla sua latitanza, per avvertire Callen di un serio pericolo. Darius è sopravvissuto all'esplosione del bunker a Cuba e forse gli sta dando la caccia.

Fatima è in Egitto con una task force, impegnata in un raid per stanare un criminale d'alto profilo, ma il nemico ha teso loro un'imboscata e la squadra batte in ritirata. Fatima si stacca dal gruppo e risulta dispersa.

L'agente dell'F.B.I. David Rountree è sotto copertura come guardia del corpo di un ricercato. Due suoi colleghi, anziché supportarlo nella missione, si lasciano corrompere e fanno saltare la copertura.

L'agente della D.I.A. Walter Anderson scompare nel nulla, mentre sta cercando d'identificare uno strano velivolo intercettato da un pilota della Marina.

Sulla spiaggia di Los Angeles, un macabro ritrovamento: la mano amputata dell'iraniano David Larian, agente immobiliare di successo, impegnato nella lotta contro l'attuale regime del suo Paese...

Un incendio doloso divampa in una casa considerata sicura, nella quale l'F.B.I. sta tenendo sotto protezione l'attivista politica venezuelana Patricia Ruiz.

L'agente speciale Robert Forbes è scomparso e la sua ex partner Rhea Moretti sospetta che sia stato rapito dal trafficante d'armi Andre Vargas.

Il sottufficiale Argento, capo di un Team di Navy SEAL impegnato in Afghanistan, uccide in modo spietato prigionieri talebani e civili per il mero desiderio di sangue, come fossero trofei di caccia.