当一架俄罗斯轰炸机在美国领土上飞行时失踪时，Callen和Sam必须在沙漠中找到它，并在机上的俄罗斯人摧毁飞机之前确保其武器和情报的安全。与此同时，海蒂给了内尔一个神秘的任务。

随着对去年Callen和Sam因战争罪被捕的一名军士长的审判开始，NCIS团队被要求帮助寻找失踪的明星证人。

一名被谋杀的海军预备役军人的尸体在一次抢劫中被小偷发现，NCIS必须与窃贼合作找到凶手。此外，Kensi和Deeks很难决定他们是否准备好跨越并买房。

为了获得有关国家安全问题的情报，肯西必须与一个反社会者面对面，这个反社会者自几年前她把他关进监狱以来一直痴迷于她。此外，尽管Deeks不顾一切地保护Kensi的安全，但他被迫离开NCIS。

圣诞节前，Hetty将他的前养兄和妻子的案件交给Callen，他们在返回美国后，被诬陷用氧气罐越境走私毒品。此外，Deeks正在为失去NCIS的工作而苦苦挣扎。

NCIS小组对一名出售军事信息的男子的谋杀案调查导致一名医生被绑架，该医生的尖端神经技术可以发展成先进武器。团队成员接受了FLETC的采访，看看Deeks是否会成为一名优秀的NCIS代理人。Callen试图和Arkady进行一次重要的谈话。

当NCIS调查一名男子的谋杀案时，一位老熟人成为了他们的主要嫌疑人，并透露了她回来的真正原因。此外，Deeks在训练中努力成为NCIS的官方特工

当NCIS必须追查一名试图购买被盗防御技术的有组织犯罪头目时，Callen去找Anna问了一个终极问题。此外，Deeks被踢出了NCIS的训练，却发现Hetty给了他一个改变人生的惊喜。

当Sam的女儿Kam在领导全市抗议活动后被绑架时，他会不遗余力地寻找她。Deeks重新加入NCIS，Callen寻找关于Anna的答案

当Callen以审问几个月前调查的飞机失事案中的一名俄罗斯资产为借口前往国家反恐中心时，情况发生了逆转，他被指控为俄罗斯特工而被拘留。

凯伦收到海蒂发来的神秘信息后，他找到了跟踪他的人，把他带到了一个挤满俄罗斯人的偏远地区……并与安娜面对面。

为了将Joelle从俄罗斯人的进一步折磨中解救出来，Callen和NCIS必须向Katya提供Anna作为诱饵。此外，凯伦终于发现是谁指控他是俄罗斯间谍。

Callen和团队发现Anna被一个与Anna的抚养有联系的团体扣留，必须在她被强行送回俄罗斯之前营救她。此外，基尔布赖德上将向内尔提出了一个严肃的提议。

NCIS获得了一个硬盘驱动器，其中包含一个已故恐怖分子的逼真深度假视频，必须检索其背后的危险技术。然而，当团队的通信在执行任务时被劫持时，他们发现自己的一个通信已经成为其潜力的受害者。

当军用级技术被盗时，聋人工程师西耶娜·马尔乔内（Sienna Marchione）一直想为国家服务，也是她团队中唯一一个在盗窃中幸存下来的成员，她帮助肯西和NCIS在技术被带出国之前追踪到它。

当海军情报官员遭受酷刑和谋杀时，NCIS必须与Joelle合作，Joelle告知他们其他中情局特工也以同样的方式被杀害。此外，Kensi收到了一张来自David Kessler的恐吓明信片，他是一个痴迷于她的反社会者。

Deeks被Kirkin的一名同伙绑架，需要他的帮助，NCIS调查了一只装有俄罗斯微芯片的军用海豚被枪杀的事件。此外，比尔向内尔提出了一个有趣的报价，海蒂也回来了。