Un cuerpo quemado y momificado en el interior de un horno aparece en una base de la Marina. Cuando el equipo de NCIS descubre que el cadáver pertenece a un asesino en serie, se ponen en contacto con el FBI. Ambas unidades trabajarán juntas en este caso mientras el libro de McGee, basado en el trabajo de la unidad, ve la luz.

Un teniente de la Marina aparece muerto tras haber manipulado un robot llamado Otto en el marco de una operación de alto nivel. En principio, el equipo de NCIS baraja las hipótesis del suicidio y del asesinato. Sin embargo, cuando Abby está a punto de morir, Gibbs descubre que el vehículo funciona de manera incorrecta y, por lo tanto, podría tratarse de un crimen. Mientras, Ziva se pregunta el motivo de las visitas al hospital de Tony.

Tras capturar a un importante distribuidor internacional de armas, el equipo de NCIS descubre que los artefactos propiedad de la Marina serán vendidos a otro traficante. Para impedir que esta operación se lleve a cabo, el equipo envía a Ducky como agente infiltrado. Al mismo tiempo, descubren que otra agencia estatal trabaja en la misma misión, pero con objetivos claramente distintos.

Jenny debe asistir a una conferencia en el extranjero, por lo que Gibbs deber quedarse al mando de la dirección del departamento. Sin embargo, el nuevo director prefiere seguir realizando sus obligaciones como agente de investigación y continuar trabajando en un nuevo caso. Esta vez, la investigación se centra en el asesinato de un hombre cuyo cadáver ha aparecido en el interior de un taxi.