McGarrett et Danny enquêtent sur le meurtre d'un étudiant en informatique commis sur le campus d'Alawa. Ils soupçonnent un hacker d'être à l'origine de cet homicide et demandent à Tani Rey de mener des investigations sous couverture dans l'établissement. Celle-ci a été renvoyée de l'école de police après avoir agressé son instructeur. Mais Steve pense qu'elle a les qualités requises pour cette mission. L'affaire se complique quand un redoutable criminel s'évade avec l'aide du pirate informatique.

McGarrett reçoit la visite inattendue de Junior Reigns, un 2è classe dont le chef est un ancien ami de plongée de Steve. Le jeune soldat veut quitter la marine et intégrer l'équipe du 5-0. Dans le même temps, l'équipe est appelée sur le port où un raid de la DEA pour intercepter une cargaison de cocaïne a mal tourné, causant la mort de deux agents. Tout porte à croire que l'indic qui leur a fourni ces informations les a précipité dans une embuscade.

Steve et Danny enquêtent sur les meurtres d'Okada, un chef de gang et de neuf de ses hommes, survenus alors qu'ils étaient sous la surveillance d'une équipe du FBI. Les agents doivent intervenir rapidement pour éviter une guerre des clans. Alors qu'ils suivent une piste prometteuse, McGarrett et Williams reçoivent l'aide inattendue de Harry Langford. Cet ancien membre du MI5, récemment retraité, est déterminé à reprendre du service pour résoudre cette enquête.

Appelé à l'aide par Toast, un de ses indics, Steve arrive hélas trop tard sur les lieux. Le jeune homme a été battu à mort. Dans le même temps, Jerry découvre que le système informatique du 5-0 a une nouvelle fois été piraté. Selon lui, il s'agit d'une attaque particulièrement sophistiquée. McGarrett demande alors à Aaron Wright de l'aide pour tracer le hacker. Celui-ci accepte à condition d'être transféré dans un hôtel de luxe.

Un tueur en série s'inspire de la mythologie hawaiienne pour commettre des meurtres. L'équipe du 5-0 lui attribue déjà deux victimes. Les agents savent que l'assassin ne s'arrêtera pas là. Reste à savoir quelle sera sa prochaine cible. Pendant ce temps, Lou Grover est à Chicago. Un condamné à mort va être exécuté et il souhaite faire des aveux à Lou sur Clay Maxwell avant de passer sur la chaise électrique...

Préoccupé par l'empoisonnement par radiation de McGarrett, et par l'effet de la tension sur le développement possible d'un cancer chez lui, Danny organise la riposte avec Grover, Tani, Jerry, Dog, Kamekona et Junior. Il fait même appel à une consultante en gestion du stress, Chloé, pour qu'elle suive McGarrett dans son quotidien et lui prodigue ses conseils...

Guilleret, Steve McGarrett va chercher Adam et Kono à l'aéroport. En effet, le couple est censé revenir habiter définitivement sur l'archipel. Mais il constate en arrivant que seul Adam, un peu dépité, se présente au terminal. Il explique que Kono est encore retenue sur le continent par son enquête. Alors qu'il ramène Adam chez lui, Steve reçoit un appel imprévu de Junior. Pendant qu'il faisait son footing, celui-ci a noté le manège un peu étrange de quatre hommes près d'une agence bancaire. Les agents décident d'intervenir avant qu'un casse ne soit commis ? Mais McGarrett abat accidentellement un policier...

McGarrett débute une délicate enquête qui l'entraine dans le milieu très singulier des courses aériennes : un pilote a, en effet, perdu la vie lors d'une compétition américaine. Peu à peu, McGarrett réalise qu'il va lui falloir se plier à certaines règles très rigides de cet univers où personne ne se fait de cadeau. Il est même contraint de prendre des risques dans le seul but de gagner l'estime et la confiance des personnes qui ont côtoyé la victime avant son décès. Est-ce que quelqu'un lui en voulait au point d'accomplir un acte impardonnable ?...

L'équipe enquête sur une femme qui a été retrouvée inconsciente et déshydratée au large d'une plage, accrochée à un radeau de sauvetage. La victime, Monique Sims, dirige une agence de relations publiques sur l'île. Jerry découvre que c'est une connaissance d'Adam, le mari de Kono. Les premiers éléments mettent les enquêteurs sur la piste de Nathan Diamond, un riche investisseur. Mais il est retrouvé mort sur son yacht ainsi que dix autres personnes, apparemment exposées à une arme biologique.

Contaminés par un virus potentiellement mortel, Steve, Danny, Junior et Tani sont confinés durant plusieurs jours à l'unité de quarantaine du centre médical King. Un homme, qu'ils prennent pour le docteur Keller fait bientôt irruption, les menaçant d'une arme. Il s'attaque à Danny avant de se donner la mort. La vie du policier est en danger. Ses partenaires tentent l'impossible pour le sauver. De leur côté, Duke et Grover mettent tout en oeuvre pour leur prêter main-forte.

Alors que Noël approche, Danny, qui récupère doucement de ses blessures, raconte à son fils une histoire qui met en scène Steve aux prises avec un faux Père Noël qui a pris possession d'un fourgon rempli de billets de banque. Le voleur parvient à s'enfuir avec un sac rempli d'argent mais il prend une femme en otage au moment où Steve est sur le point de l’arrêter. Lou Grover et Tani le rejoignent bientôt sur les lieux pour lui prêter main forte. Junior débarque peu après avec un groupe de vétérans prêts à les aider.

L'agent Douglas Fischer débarque à Hawaii pour diriger une unité du FBI spécialisée dans les crimes de gangs qui se sont multipliés ces derniers mois. Alors qu'il est en pleine installation avec sa femme et leur fillette, il reçoit à son domicile un colis piégé qui les tue tous les trois. McGarrett et son équipe sont chargés d'enquêter sur ce drame. Pour mettre toutes les chances de leur côté, ils déploient les grands moyens et procèdent à de nombreuses arrestations de suspects potentiels.

Alors qu'il se trouve dans sa voiture avec son fils, Grover vient en aide à un homme qui menace de se suicider dans son propre véhicule. Alertés, Steve et son équipe apprennent bientôt que l'individu est suspecté d'avoir assassiné sa femme. Depuis, le malheureux ne cesse de clamer son innocence. Le 5-0 prend l'affaire en main et tente d'éclaircir la situation. Lou Grover est particulièrement touché par ce cas qui lui rappelle une période difficile de son existence, sept ans plus tôt, alors qu'il vivait à Chicago.

L'équipe est appelée dans un cimetière où le corps sans vie d'un gardien a été retrouvé en lieu et place de celui d'un trafiquant de diamants qui lui, a été volé. Parallèlement, Adam décide de recruter une informatrice, Jessie Nomura, tout juste sortie de prison, pour enquêter discrètement sur les yakuzas, sous couverture. Dans le même temps, McGarrett demande à Pua de mener des investigations sur le cambriolage qui s'est produit dans son futur restaurant à cause de la négligence de Danny.

Le 5-0 enquête sur le meurtre de Leighton Perwitt, un détective privé qui a été retrouvé enroulé dans du grillage dans un lagon par des jeunes. Parallèlement, Vito, l'oncle de Danny est venu sur l'île pour les aider de finir la construction de son restaurant.

Adam a été enlevé et se retrouve dans un container, au milieu d'une forêt. Tani et Junior s'infiltre dans une école pour résoudre l'affaire d'une personne disparue.

La mission d'Adam d'abattre le crime organisé sur l'île se poursuit lorsque le chlore gazeux mortel qu'il utilisait pour appâter un gros poisson tombe entre de mauvaises mains. De plus, Adam commence à douter de l'allégeance de Jessie.

L'ex-femme de l'homme qui a tiré sur Danny arrive à Oahu et révèle comment la protection de Danny pendant une dispute domestique dangereuse quand il était au New Jersey a aidé à sauver sa vie. En outre, Tani et Junior sont chargés de suivre le rythme en tant qu'officiers en uniforme pour la journée, et Adam est arrêté pour le meurtre du chef du crime qu'il a suivi.

Un tueur à gages, Leroy Davis, que le père de McGarrett n'a pas réussi à arrêter vient à McGarrett pour finalement avouer ses crimes et admettre où il a enterré ses victimes. De plus, Jessie prend une décision dangereuse qui pourrait ruiner la vie d'Adam.

L'ancien lieutenant Catherine Rollins est de retour sur l'île d'Hawaii pour obtenir de l'aide au près du 5-0 afin de retrouver des bombes d'uranium qui seraient cachées sur une île hawaïenne abandonnée dans un ancien bunker militaire laissé par la Navy. Pendant ce temps, Junior est pris au piège dans un ravin et se blesse durant une course et compte sur le chien, Eddie, pour trouver de l'aide.

Harry Langford, l'ancien agent du MI6 fait appel à McGarrett et Danny pour retrouver une jeune fille britannique qui s'est enfuie sous sa surveillance. En outre, Junior, Tani et Lou enquêtent sur une affaire datant des années 90 après avoir reçu une cassette montrant un meurtre.

Le 5-0 enquête sur le meurtre de Ben Pollard, un patient d'un hôpital psychiatrique retrouvé mort dans un ravin. La victime aurait reçu un coup à la tête avant d'être jetée. Pour cette raison, Jerry a décidé de s'infiltrer au sein de cet hôpital en se faisant passer pour un infirmier. En parallèle, ils doivent enquêter sur l'enlèvement de la petite-fille de Duke.

L'ami de Junior, Cammy Lin, est en fuite après avoir été témoin du meurtre d'un ancien chef de gang. Le 5-0 met tout en œuvre afin de retrouver le témoin et de résoudre l'affaire.

Junior est appelé à la dernière minute par la Navy pour une mission au Nigéria, mais est vite rejoint par McGarrett lorsque ce dernier apprend qu’il s’agit de libérer un otage, Joe White. Pendant ce temps, Kamekona et Gerard Hirsch demande à Grover et Tani d’enquêter sur une peinture volée. Tani fait une étrange découverte dans la maison d’Adam.