Het team reist af naar Roemenië om Hetty te zoeken. Callen ontdekt nieuwe informatie over zijn verleden.

Het NCIS-team gaat samen met de NSA op zoek naar de maker van een softwareprogramma, als het Ministerie van Defensie wordt getroffen door een cyberaanval. Ondertussen blijft Callen naar meer informatie over zijn verleden zoeken.

Wanneer het team gestolen explosieven moet opsporen, gaat Sam Hanna undercover als een bom-specialist. Ondertussen verandert Hunter de duo's ondanks veel protest.

De moord op een nieuwsverslaggever leidt de NCIS-agenten naar een Libische protestbeweging. Hetty vertelt Callen enkele details uit zijn verleden die hij nog niet kende.

LAPD doet een beroep op het NCIS-team als bij een inval een Mexicaans drugskartel gekoppeld wordt met een gezochte terrorist. Ondertussen is het meest waardevolle bezit van Sam gestolen.

Het NCIS-team onderzoekt de moord op een voormalig marine inlichtingen-officier die een dubbelleven geleefd heeft en reisde naar het buitenland met valse paspoorten.

Het NCIS-team moet bepalen of een oneervol ontslagen marinier het doelwit is van een internationale opstelling of dat hij een moord heeft gepleegd.

Wanneer een marine-ID wordt gevonden op een lijk verbonden met het smokkelen van gevaarlijke stoffen, wordt NCIS toestemming verleend om in Mexico een onderzoek te starten.

Nadat een undercover missie van Sam in Sudan dodelijk wordt, moet Callen en het NCIS-team hun missende agent zien op te sporen voordat het te laat is.

Een mislukte opdracht dwingt Hetty Deeks te ontslaan en terug te sturen naar de LAPD. Een onhandig afscheid tussen Kensi en Deeks laat haar achter met onverwachte emoties voor haar oude partner.

Het NCIS-team moet een geheim apparaat, met de kracht om Los Angeles te vernietigen, lokaliseren. Deze is gestolen van een universiteit onderzoeksfaciliteit.

Een nieuwe adjunct-directeur wordt toegekend om LA activiteiten te overzien voor NCIS. Het team begint zich af te vragen wat zijn bedoelingen werkelijk zijn.

Wanneer een voertuig dat Jada Khaled transporteert in een hinderlaag gelokt wordt, moet NCIS de dader opsporen om haar en hun zaak te redden. Ondertussen wordt Sam gedwongen om Jada te confronteren voor het eerst sinds de terugkeer uit Soedan.

Nadat een diplomatieke dienst vrachtwagen die een onbekende pakket van het Ministerie van Buitenlandse Zaken vervoert is gekaapt, moet het NCIS-team bepalen wie de misdaad heeft gepleegd en wat er verdwenen is. Ondertussen vieren Callen en Sam hun vijf jaar als partners, maar worden ze geconfronteerd met een van hun grootste uitdagingen als ze undercover gaan voor een zaak.

Met adjunct-directeur Granger die kritiek heeft op elke actie, moet het NCIS-team een kameleon-achtige moordenaar opsporen, die ordehandhavers heeft ontdoken in meerdere landen.

Het NCIS-team blijft zoeken naar nieuw bewijsmateriaal om Kensi Blye's onschuld te bewijzen nadat een besloten vergadering met haar overleden vaders sniper-eenheid een dodelijke val blijkt te zijn.

Het NCIS-team onderzoekt een schietpartij net buiten het Vietnamese consulaat vlak voordat een internationale conferentie wordt gehouden, die zal worden bijgewoond door de secretaris van de marine.

Wanneer het lichaam van een marine inlichtingen-officier wordt gevonden, wijst alles naar een team van NAVY SEALS, die op het punt staan te vertrekken voor een reddingsmissie.

Wanneer een ex-marinier wordt verdacht van het creëren van een chemische bom, voegt het NCIS-team zich bij de FBI binnenlandse terroristen task force. Met inbegrip van operationeel psycholoog Nate Getz.

Het gezamenlijke NCIS-team en Hawaii Five-0 task force reist van Hawaï naar Los Angeles wanneer de hoofdverdachte in de zaak zich verplaatst naar het vaste land, met een dodelijk virus op sleeptouw.

Kensi en Deeks worden undercover gestuurd als getrouwd stel, wanneer bewijsmateriaal wijst op een Russische slaper cel in een voorstedelijke omgeving.

Callen en het NCIS-team confronteren hun wraakzuchtige tegenstander, de Kameleon. Wanneer een undercover zaak ontbrandt, ontstaat er een dodelijk denkspel georkestreerd door het criminele meesterbrein.

Het NCIS-team wordt meegezogen in een dodelijk denkspel tegen een meester-crimineel die gemotiveerd is door wraak.