Einsatz am Flughafen: Das NCIS-Team muss den Inhalt eines Frachtcontainers überprüfen, der eigentlich Hilfsgüter für Syrien enthalten sollte, nun aber bis obenhin mit gestohlenen Blutbestrahlungsgeräten gefüllt ist.

In Syrien gelingt es Callen, Sam, Deeks und Kensi, Asakeem in ihre Gewalt zu bringen. Doch als sie mit dem Helikopter fliehen, werden sie abgeschossen und Kensi wird bei dem Absturz schwer verletzt.

Der junge Homeland-Security-Agent Jessie stirbt auf einer Party. Offenbar war sein Drink vergiftet

Musste Brandon Noah wegen seiner hohen Schulden sterben? Jemand hat den Navy-Maschinist, der seine Verbindlichkeiten unmöglich begleichen konnte, kaltblütig erschossen.

Als Navy Commander George Owens in seiner Wohnung überfallen wird, kommt ihm Hausmeister Martin zu Hilfe. Martin scheint kampferprobt zu sein, denn er überwältigt den Eindringling wie ein Profi.

Als man in einem Hai die sterblichen Überreste des NSA-Analysten Ted Larson findet, wird der NCIS eingeschaltet.

Bei einem Quiz, dass die konkurrierenden Universitäten Whitley und Braddock veranstalten, erleidet der Student Yuri Volonev einen heftigen Stromschlag, als er auf den Buzzer drückt. Er fällt ins Koma.

Callen wird einmal mehr mit seinem Vater Garrison konfrontiert, als dieser wegen eines Falles nach L.A. kommt. Die Russin Katerina, eine ehemalige KGB-Agentin, wurde radioaktiv vergiftet.

Nach wie vor ermittelt das Team intern in Sachen Maulwurf. Carl Brown gab bereits zu, den NCIS infiltriert zu haben, ist allerdings nicht bereit, auszupacken. Nell soll ihm im Auftrag von Hetty noch einmal auf den Zahn fühlen.

Kurz vor Weihnachten bekommt es das Team mit einem Entführungsfall zu tun: Lieutenant Commander Jennifer Morgan, eine Spezialistin für Cyber-Abwehr, ist spurlos verschwunden.

Ein Anschlag wird verübt. Das Ziel: Stadtrat Tony Hill. Hierbei kommt einer der Bodyguards, Mark Newton – ehemaliger Navy-Reservist -, ums Leben. Der zweite Bodyguard überlebt und kann den Stadtrat in Sicherheit bringen.

Granger will Heather finden, da sie möglicherweise in Sachen Maulwurf weiterhelfen kann. Doch bevor es zu einem Verhör kommt, wird er verhaftet – jemand hat ihn in eine Falle gelockt.

Ein Teil des Teams wird immer noch wegen hanebüchener Vorwürfe festgehalten, als sich plötzlich die Ereignisse überschlagen: Hetty lässt Carl Brown während eines Gefangenentransports befreien, um ihn zu verhören – ohne Ergebnis.

Kensi befindet sich immer noch in der Gewalt von Sullivan, und das Team setzt alles daran, sie zu finden. Ihre Suche führt sie auch in eine Kirche, in der sie allerdings nicht Kensi, sondern Callens Ex-Freundin Joelle gefesselt vorfinden.

Der Navy-Mitarbeiter Warren Miller und sein Großvater Louis, ein Veteran, werden entführt. Zunächst nimmt das Team an, dass jemand an Warrens aktuellem Projekt interessiert ist und ihn deswegen gekidnappt hat.

Sam schafft es, den Dealer Taylor auf seine Seite zu ziehen, um so an den Unterweltboss King heranzukommen. Dank Taylor gelingt es Sam, Kings Vertrauen zu gewinnen.

Bei einem Cyberangriff auf das Finanzamt werden wertvolle Daten gestohlen. Der Hauptverdächtige Logan Gorman wird ermordet, doch seine mutmaßlichen Komplizen, das Ehepaar Nelson, erfreut sich bester Gesundheit.

Nachdem auf einem Navy-Schiff ein Ingenieur getötet wurde, begeben sich Callen (Chris O’Donnell) und Sam (LL Cool J) nach Tokio.

Das NCIS-Team ermittelt gegen Rebecca Larmont (Shanna Collins), die als Subunternehmerin eine nukleare Angriffswaffe fürs Verteidigungsministerium baut.

Der Kriegsveteran Charles Langston (Carl Lumbly) entführt einen Sachbearbeiter für Veteranenangelegenheiten, der Mittel abgeschöpft hat.

Das Team arbeitet erneut mit Hettys (Linda Hunt) alten Kollegen aus dem Vietnamkrieg zusammen, um gestohlenes Gold im Wert von über 40 Millionen Dollar aufzuspüren. Als sich Außenstehende in die Ermittlungen einmischen, wird es kompliziert.

Nachdem sie Sams Frau Michelle (Aunjanue Ellis) aus ihrem Haus entführt haben, verlangen die Kidnapper die Freilassung von Sams Erzfeind Tahir Khaled (Anslem Richardson).

Nach Michelles Tod ermittelt Sam (LL Cool J) zusammen mit Callen (Chris O’Donnell) auf eigene Faust. Sam will alles daran setzen, Tahir Khaled (Anslem Richardson) davon abzuhalten, seine Familie jemals wieder ins Visier zu nehmen.