在Callen公开射杀Chameleon之后，NCIS：LA队的一切都不太好，因为Callen被禁赛，Hetty适应了退役生活。

NCIS：洛杉矶团队调查了一项泄露的情报行动，此前四名与该机密项目有关的人员在一次餐厅爆炸中丧生。Deeks和Kensi正在追踪相关人员，他们了解到一个任性的十几岁女孩可能有亲戚关系，Kensi忍不住对她的处境感同身受。

NCIS：洛杉矶团队调查一名美国参议员候选人的工作人员在过马路时被碾死的悲剧。这起备受关注的案件事关国家安全，因为特工们必须确定这是一起孤立的悲剧事件，还是一个可能将他人置于危险境地的政治阴谋。

当一名八年前与萨姆·汉纳共事的中央情报局特工寻求他的帮助，很快被发现死于明显的自杀时，汉纳和凯伦怀疑这是一场谋杀和更大的阴谋。与此同时，Deeks和Kensi一起卧底，带着一只珍贵的贵宾犬参加了一场狗展，他发现了自己内心的“狗语者”。

NCIS：LA团队继续调查一名中央情报局特工的死亡，该特工导致了一个危险的俄罗斯超级特工团伙。在与时间赛跑的过程中，汉娜冒着秘密暴露的风险。

NCIS：洛杉矶团队前往海滩，质疑一名冲浪者、一段互联网视频和一名已故海军科技科学家之间的可能联系。与此同时，当Callen和Hanna调查受害者的情报关系时，Deeks和Kensi秘密抓捕嫌疑人和一些人。

NCIS：LA团队质疑谋杀一名退休的中央情报局特工成为百万富翁背后的动机，并在这个过程中质疑Hetty对此案的了解。

NCIS：洛杉矶团队调查了一场奇怪而厚颜无耻的抢劫案，这场抢劫案由穿着戏服的枪手执行，可能会直接影响美国经济。与此同时，当Deeks在一个案件中作证时，Granger坚持要和一个非常不情愿的Kensi合作。

Callen、Sam、Kensi和Deeks在一艘航空母舰上度过圣诞节，调查一名NCIS特工的死亡。与此同时，内尔和埃里克充分利用假期回到总部，海蒂去旅行。

Deeks的一名前被告因发现可能摧毁一家利润丰厚的汽车运输公司的信息而成为目标，该公司与一个全球恐怖组织有联系。与此同时，当Kensi在一家汽车车身店卧底时，NCIS:LA团队从内部处理了大规模的偷车行动。

一位悲痛欲绝的寡妇对她海军陆战队丈夫最后一场战斗的情况持怀疑态度，Sam和Callen帮助确定是否存在掩盖行为。与此同时，Hetty召集操作心理学家Nate Getz作为她的“棋子”，NCIS的其他成员：LA感觉到另一个评估即将到来。

Callen秘密潜入车臣恐怖分子网络，这些恐怖分子正在招募外国战士加入他们的事业，并计划在美国发动下一次袭击。

Callen、Sam、Kensi和Deeks作为一支精英战术部队卧底，以调查与一名与恐怖分子有联系的卡特尔头目有关的伏击事件。

NCIS：洛杉矶的一项调查导致该小组询问了一名前恐怖组织的一名幸存者，而Kensi和Deeks则沿着线索进入了树林

Callen担心Sam可能过于投入，因为他为一位阿富汗老人处理了一个失踪案件，这位老人几年前在一次任务中受伤时曾帮助过他。

山姆担心家人的安全，因为一个案件表明他与臭名昭著的西多罗夫和他偷来的核武器有关，他的妻子被要求恢复前中央情报局的掩护。

Callen和Sam飞往爱达荷州，与NCIS：Red联手，这是一支由特工组成的流动团队，他们住在一起，调查不同地点的犯罪，当时在那里发现的一件凶器与洛杉矶国家安全案件中使用的凶器相匹配。

当洛杉矶队以数字和本地方式追踪线索时，NCIS：红队则乘坐昵称为“Laverne and Shirley”的移动卡车，在一名狡猾的恐怖分子失踪前进行追踪。

当公共水罐中的氰化物致命地毒害了一名中尉，并使一名海军飞行员处于严重状态时，NCIS:LA团队调查这是一起孤立事件还是大规模水污染的早期测试。

在一个特别工作组成功抓获一名臭名昭著的卡特尔头目后，一具尸体被盗，让NCIS：LA团队调查泄漏事件并追踪失踪尸体。

当涉及一名神秘女子的离奇案件被揭露为海蒂过去的卧底时，凯伦质疑海蒂的动机。

Deeks卧底以获取一名臭名昭著的军火商的信息，该军火商希望重返商界，但他结交的女子以危险的方式领导了这场行动。与此同时，Kensi在监视Deeks和他的女性消息来源时面临着新的情绪。

太平洋地区的核爆炸重新点燃了对被盗核武器的搜寻，并促使Hetty改组了NCIS:LA的合作伙伴关系，将Callen和Kensi派往海外，让Sam和Deeks与州政府联手。