Le capitaine Tanner est kidnappé en plein jour sous les yeux de son fils de six ans qui prévient immédiatement le NCIS. Tanner travaillait sur un projet Secret-Défense nommé Honneur dont lui seul possédait les codes de protection. Pendant que Gibbs se prend d'affection pour le garçon surdoué, son équipe découvre que le projet honneur est piraté, menaçant ainsi la sécurité du pays. Et au fur et à mesure de l'enquête, Tanner incarne de moins en moins le profil de la victime.

Lors d'une enquête sur des terroristes proches d'Al Qaeda, Gibbs est sérieusement blessé dans l'explosion d'une bombe. Après quelques jours de coma, ce dernier se réveille avec une sérieuse perte de mémoire et se croit dix ans en arrière, au sortir de la guerre du Golfe. Son état de santé plonge ses coéquipiers dans l'expectative et compromet l'enquête que Tony reprend.

Le NCIS doit poursuivre son enquête, sans l'aide précieuse de Gibbs qui souffre toujours d'amnésie. Jenny Shepard contacte Muse Watson, l'ancien patron et mentor de Gibbs, qui lui apprend les événements importants de cette dernière décennie, comme l'attaque du 11 septembre 2001. L'enquête du NCIS révèle que Gibbs est le seul à avoir des informations sur la prochaine attaque terroriste ; il doit absolument retrouver la mémoire pour éviter un nouveau drame.

L'évasion de Derrick Paulson oblige Gibbs a revenir temporairement au NCIS. Gibbs et Fornell l'avaient arrêtés auparavant et maintenant il menace Fornell et sa fille. En réouvrant ce dossier, Gibbs et le NCIS découvre que la vengeance n'est pas le seul motif de l'évasion...

Le soir d'halloween, le sergent Miles est grièvement blessé tandis que sa petite fille est portée disparue. Le NCIS apprend alors que la fillette a été enlevée et les ravisseurs demande une rançon. Se remémorant sa fille, Gibbs fait la promesse de retrouver la petite Sarah vivante...

Dans une zone résidentielle huppée, des coups de feux retentissent dans la nuit. Un vieil officier de la marine, qui venait de faire sa demande en mariage, a été tué. Lorsque Gibbs se rend sur les lieux pour débuter son enquête, il est confronté à son passé : la compagne de la victime n'est autre que son ex-belle-mère, Joann Fielding. A mesure que ses recherches progressent, les souvenirs remontent à la surface.

Gibbs demande à l'équipe d'aider l'agent de la DEA Luis Mitchell (John Gabriel) dans une affaire, mais DiNozzo découvre qu'il y a un lien personnel entre l'agent Gibbs et son souhait d'aider Mitchell à résoudre l'enquête. Aussi, l'équipe parle du nouveau look de Gibbs lorsque celui change sa coupe de cheveux militaire standard et ses polos pour une coupe moderne et des chemises sur mesure.