Postřelený Gibbs je převezen na americkou letadlovou loď, kde ho operuje vynikající lékař a zachrání mu život. Tony dostává tip a odlétá s Joanne do Šanghaje, aby tam pátrali po Danielu Buddovi. Ostatní členové týmu zůstávají ve Washingtonu a jsou požádáni, aby prověřili laptop agenta Dornegeta. Údajně měl být napojen na Severní Koreu. Vance se spojí s ministrem obrany a ten mu sdělí, že Severní Korea vyslala do Pacifiku ponorku s jadernou hlavicí.

Tým je požádán o spolupráci z agentury DEA. Agent Mitch pracuje na případu drogového kartelu, který řídí Benson Long. Tým však brzy zjistí, že jak pro Mitchella, tak pro Gibbse je případ osobní záležitostí. Long je totiž člověkem, který oběma agentům změnil život. A oni najdou způsob, jak ho dostat do vězení.

Vyšetřování vraždy námořního důstojníka donutí Gibbse poslat McGeeho a Bishopovou pracovat v utajení. Vydávají se za manželský pár a cílem jejich sledování je muž podezřelý z vraždy. Mezitím Bishopová s Abby zjistí, že žena podezřelého není jeho pravou manželkou, že se za ni jen vydává. Bishopová vnikne do domu a objeví tam její mrtvolu?

Vance se stane součástí Gibbsova týmu poté, kdy se do vyšetřování vraždy zaplete bývalý agent NCIS Klugman, kterého Vance kdysi usvědčil z krádeže důkazů. Agent tvrdí, že ho Vance napadl, a žádá jeho odvolání. Vance je přesvědčený, že Klugmanovi nejde o pomstu, ale o peníze z loupeže v nelegální sázkové kanceláři. Musí to ale dokázat, než bude odvolán z funkce.

V nebezpečí života se ocitá Abby. Tým vyšetřuje nález mrtvoly muže, v jehož těle patolog objevil ampule s nebezpečným biologickým materiálem. Abby se rozhodne navštívit farmaceutickou firmu, která je spojena s případem. Jak se ukáže, nebylo to šťastné rozhodnutí. Do farmaceutické firmy vtrhnou ozbrojenci a vezmou zaměstnance jako rukojmí. Abby se s jednou ze zaměstnankyň skrývá v laboratoři. Útočníci začnou hledat Abby, protože z návštěvní knihy zjistí, že patří k NCIS, a vyhrožují, že začnou zabíjet rukojmí. Abby nezbude nic jiného než hrát o čas. Naštěstí má svou vědu, která jí pomůže.

Ostřelovač zastřelí v parku námořního rotmistra Adama Meyerse. Ačkoli to zprvu vypadá na práci sériového vraha, ukáže se, že jde o dílo zdatného napodobitele. Vzápětí se na ústředí NCIS objeví zvláštní agentka Cabotová se zásadními informacemi. Meyers byl před dvěma lety stíhán za to, že na palubě letadlové lodi umístil skrytou kameru a filmoval dvě důstojnice při převlékání a jejich snímky umístil na internet. Jedna z poškozených kvůli tomu nedávno spáchala sebevraždu. Gibbs a jeho tým se tedy zaměřují na posádku lodi.

Tým vyšetřuje smrt bývalého námořního důstojníka, jehož syn byl před 16 lety obviněn z vraždy a odsouzen. Avšak forenzní testy, které se v té době prováděly, nebyly zdaleka tak spolehlivé jako dnešní testy DNA. A právě na základě nespolehlivé analýzy byl muž odsouzen. Problém je, že pod forenzní zprávou je podepsána Abby, kterou toto zjištění naprosto zdrtí.

Tým spolupracuje na záchranné akci několika unesených lékařů v Jižním Súdánu. DiNozzo se přitom setkává se svou bývalou přítelkyní Joanne, jejíž manžel je mezi unesenými. Gibbs posílá na záchrannou misi do Súdánu DiNozza s McGeem. Gibbs zůstává, protože se mu udělalo špatně a dr. Taft, který ho operoval, trvá na tom, že to je z přepracování.

Rotmistr Friedgen je zproštěn obžaloby v případu vraždy své bývalé přítelkyně. Manželka od něj ale kvůli tomu odešla a veřejnost v něm stále vidí viníka. Jeho právnička mu poradí, aby požádal Námořní vyšetřovací službu o prošetření případu. Pokud je skutečně nevinný, nemůže se mu nic stát a on očistí své jméno. Gibbs souhlasí a případ otevírá.

Gibbs je požádán přímo ministerstvem obrany, aby našel bratra námořníka, který v nemocnici umírá na leukémii. Jde o to, že další dva sourozenci nemocného právě padli v Afghánistánu a smrt nemocného by byla pro rodinu další těžká rána. Nadějí je právě poslední ze sourozenců Sean. O něm však už šest měsíců nemá rodina informace. Gibbs se dozvídá, že Sean pracuje v utajení. Později se ukáže, že ani on není vhodným dárcem. Řešením je muž, který právě sedí ve vězení v Oklahomě.

Doktoru Mallardovi zavolá záhadný muž, že má informace o jeho bratru Nicholasovi. Namísto toho se ho ale pokusí unést. Gibbs zjistí, že záhadný muž je soukromý vyšetřovatel, který pátrá po dvou vzácných známkách, které měl malý Nicholas ve svém albu. Muže se podaří dopadnout, ale Ducky svého bratra nenajde. Když už ztrácí všechnu naději, přichází Gibbs s novými informacemi a Ducky se může konečně se svým dávno ztraceným bratrem sejít.

Tým je nucen reagovat na naléhavý případ. Soukromé letadlo na lince z New Orleansu do Washingtonu se přestalo hlásit letové kontrole. Teď letí na autopilota a zdá se, že posádka je otrávena. Gibbsův tým začíná na případu spolupracovat s agenty NCIS z New Orleans. Z důvodu velkého ohrožení obyvatelstva je letadlo navedeno do neobydlené části země. Mezi oběťmi havárie je i jméno bratra Abby.

Washington čelí vlně mrazů, topení kolabuje nejen v kancelářích a McGee hledá azyl u kolegů. Tým musí vyřešit případ vraždy námořnice, provedení se nápadně podobá případu, který Bishopová vyšetřovala ještě jako členka NSA. Proto požádá o pomoc své bývalé kolegy.

Agenti čelí velké výzvě. Musejí vyšetřit smrt potápěče De La Rosy, který zemřel při záchvatu zuřivosti v podtlakové komoře. Mrtvola a ani další tři podezřelí nemohou podtlakovou komoru opustit. To znemožní Mallardovi provést pitvu. Gibbs dojde k závěru, že vrahem musel být jeden ze tří přeživších potápěčů. Problém ovšem je, který z nich to byl a jaký měl k vraždě motiv. Stopa vede k tajnému projektu podmořských schránek, v nichž se měly na dno oceánu spouštět zbraně a zásoby.

Gibbsův tým je odvolán ze školení kvůli únosu dcery ministryně námořnictva Porterové. Únosci žádají deset milionů dolarů. Agenti jsou přesvědčeni, že předání by neměla provádět matka, a tak využijí nabídky jejího exmanžela. Muž skutečně výkupné předá, únosci ho ale na místě postřelí a dívku nepropustí. Naštěstí se Abby podaří získat kousek DNA, podle které únosce identifikuje.

Gibbsův tým řeší krádež několika beden zbraní a vraždu mladého námořního rotmistra. Během vyšetřování na každém kroku narážejí na agenta z ATF. I když jim slibuje plnou spolupráci, ve skutečnosti jim tají, že pracuje na tajné misi. Zbraně byly opatřeny sledovacím zařízením a ATF nyní čeká, kam je ukradená zásilka zavede. Do vyšetřování se zapojuje také doktor Taft.

Námořní rotmistr Muldoon zavolá na tísňovou linku, že právě zabil muže, který nožem ohrožoval nějakou ženu. Případ vypadá na první pohled jasně. Jen Gibbs má své pochybnosti. Přesto dá týmu volno s tím, že vyšetřování bude pokračovat druhý den ráno. Jenže každý z agentů začne mít o případu své pochybnosti, a tak se nakonec všichni nechtěně sejdou na místě činu. Znovu udeří na Muldoona i napadenou ženu a zjistí zajímavé skutečnosti.

V Iráku je zavražděn manželský pár. Během vyšetřování vyjde najevo, že smrtící zbraní byl prototyp pušky vyrobený pro americkou armádu. Tu nedávno ve stejném prostoru používali členové americké speciální jednotky. Jednotka však byla přepadena místními rebely a útok přežil pouze jediný z vojáků. Agenti ho vyhledají v nemocnici, kde se dodnes léčí ze svých zranění. Voják však v boji utrpěl posttraumatický šok a není ochoten s agenty spolupracovat.

Tony jde s Vancem na benefiční večírek, kde ho slovně napadne senátor Bransfield a poté mu předá dvacet tisíc dolarů. Vzápětí vyjde najevo, že se někdo za Tonyho vydává. Gibbsův tým zjistí, že senátor Bransfield nebyl jediný vydíraný. A také že Tonyho dvojníci jsou tři najatí herci, kteří od vydíraných vybírají peníze. Na týmu je rychle vypátrat, kdo stojí v čele vyděračské bandy.

Majitel pohřební služby si objedná od zahraniční firmy zásilku rakví. Když rakve vykládají z kontejneru, v jedné z nich najdou mrtvé tělo. Jedná se o dozorkyni z britské věznice, která se stala rukojmím při útěku dvou vězňů, z nichž jedním byl bývalý agent britské MI6, odsouzený za pokus prodat tajné informace o nukleárních zbraních Rusům. Na jeho dopadení před 14 lety měla velký podíl Námořní vyšetřovací služba. Vypadá to, že uprchlý agent se chystá pomstít.

Gibbs a jeho tým vyšetřují vloupání do domu mariňáka, který je momentálně na zahraniční misi. Vloupání však zabrání jeho čtrnáctiletý syn Henry. Ovšem jak se ukáže, to, co se zprvu jevilo jako pouhé vloupání, byl ve skutečnosti pokus o vraždu. Henry byl totiž několik dní předtím svědkem brutální vraždy. Fornel a Vance se vydávají do Londýna, aby se pokusili dopadnout uprchlého vězně a bývalého agenta MI6 Jacoba Scotta. A Tony je celou dobu v Rusku, kde prověřuje minulost Scottovy mrtvé manželky, kvůli níž se Scott nyní mstí.

Tým pokračuje v honbě za uprchlým britským špionem Scottem, do pátrání vstupuje agent CIA Trent Kort. Zpočátku to vypadá, že je na Gibbsově straně, ale jak se ukáže, opak je pravdou. A když začne Scott pátrat po Zivě, vyšetřrování nabere docela jiné obrátky. Na ústředí Námořní vyšetřovací služby se objeví sám Scott a tvrdí, že je obětí pasti, kterou na něj nachystal Kort. A důkazy to potvrzují.

Týmy Námořní vyšetřovací služby, FBI a MI6 pokračují v mezinárodním honu na bývalého člena CIA Trenta Korta, který stojí za prodejem tajných informací o jaderném programu Rusku a nyní za sebou zametá stopy. V Izraeli přepadne farmu, na níž žila Ziva, ta ale útok nepřežije. Poté se objeví ředitelka Mossadu, aby Tonymu předala jeho dceru Tali. Překvapený Tony o dceři nevěděl, přesto se ihned dívenky ujme a o několik dní později oznamuje Gibbsovi, že v týmu končí a bude se plně věnovat své dceři.