第15季开始时，NCIS团队不知疲倦地寻找吉布斯和麦基，两个月前，他们最后一次被看到在巴拉圭丛林中与一群难以捉摸的叛军作战。与此同时，万斯和托雷斯被传唤参加国会听证会，讨论巴拉圭使命的影响。

NCIS正在调查一年多前失踪的一名被谋杀的海军中尉的尸体是何时被墓地工作人员在重新安置棺材时发现的。同时，吉布斯和麦基必须通过心理评估才能正式恢复工作。

Torres的搭档在与Metro P.D.的一次监视中神秘失踪。调查从一桩长达十年的谋杀案中发现了新的证据。与此同时，Ducky的朋友Cadence Darwin在他的系列客座演讲中为他提供了一个新的机会。

NCIS特工杰奎琳·斯隆（Jacqueline Sloane）是一名法医心理学家，在一场可怕的风暴关闭华盛顿特区之际加入了团队。停电期间，一名水手被绑架，托雷斯和毕晓普出海追踪证据。

里夫斯看到他的朋友被绑架，调查显示，主要嫌疑人两天前因携带机密军事信息而失踪。与此同时，麦基十几岁时的一张尴尬照片成为了一个流行的表情包。

一名士官被发现在高尔夫球场上被谋杀，麦基花了几个小时在受害者的火腿收音机上试图找到一名关键证人。与此同时，帕尔默要求他的同事向一家为各种能力的孩子建造游乐场的慈善机构捐款，托雷斯的慷慨让他们大吃一惊。

一名被定罪的重罪犯声称NCIS十年前诬陷他谋杀，因此吉布斯进行了调查，并要求Ducky进行新的尸检。与此同时，联邦调查局高级特工福内尔加入了调查，因为他是联邦调查局和NCIS最初联合案件的首席调查员。

NCIS在一起贿赂和欺诈案中的一名涉案人员被发现在一名跑步者被一个奇怪的声音带到自己的身体后被谋杀。此外，麦基和黛利拉在是查明婴儿的性别还是保持惊喜的问题上意见不一。

该小组追踪一名难以捉摸的国际军火商，他最近谋杀了一名军情六处官员；黛利拉提前三周分娩时，艾比赶紧把她送到医院。

Torres和Sloane在阿富汗为美国参议员John Phillips提供假期保护，在听说参议员的儿子在重症监护室后，他们必须紧急返回各州。此外，吉布斯和团队调查了导致参议员儿子生命垂危的争吵。

在NCIS的一次诱捕行动中，Torres和Bishop以一对可供雇佣的犯罪夫妇的身份卧底，追踪从诺福克民用码头流出的非法毒品。

在一名看似幸福成功的海军中尉自杀后，吉布斯和团队进行了彻底的调查，采访了她的家人和朋友。

麦基和托雷斯参观了一名目睹肇事逃逸的高中生的家后，她的父母克里斯托弗和朱莉·贝尔带着女儿逃离，让NCIS陷入困境。此外，万斯的女儿因在商店行窃被捕。

在一名失踪海军指挥官的尸体被发现后，万斯命令吉布斯和团队与前联邦调查局特工托比亚斯·福内尔合作，后者是受雇寻找他的私家侦探。此外，当受害者与他备受关注的审判有关时，毕晓普和托雷斯采访了被定罪的投资顾问阿尔伯特·海瑟薇。

NCIS与被定罪的杀人犯保罗·特里夫达成协议，让他在故居（现在是麦基的家）休假48小时，以换取可以定罪他的前狱友加布里埃尔·希克斯的信息，即欺骗吉布斯和福内尔的凶手。

吉布斯和团队正在努力为退役海军陆战队中士约翰·罗斯正名，当时在他发给现役海军陆战队的数百个护理包中发现了氰化物。

Gibbs和Ducky正在看电视，他们看到主持人正在处理一根有200年历史的战争棍子，这可能是一个有十年历史的悬案中的对手。

NCIS总部在小队房间屋顶上发现一具尸体和炸弹材料后被疏散。此外，团队还阅读了Ducky的书的初稿。

当NCIS的一个案件显示吉布斯是一个暴力团伙的目标时，吉布斯被授予了对10岁孤儿难民埃琳娜的保护性监护权。

NCIS正在搜寻一名涉嫌袭击的士官，当运送他的警长坠入湖中时，该士官逃跑了。此外，Torres与Annie Barth密切合作，后者是一名关键的盲人证人，听取了破案所需的重要证据。

Sara Carter恳求Gibbs调查她母亲的谋杀案；她认为错误的人被判有罪；艾比获得了一份在冰屋新开的五星级餐厅的双人晚餐预订，她必须决定哪位同事应该和她一起去。

当证据显示NCIS小组成员是杀手的最新目标时，小组必须搜索旧的案件档案，以确定谁在寻求报复。

当吉布斯参加一位在海上失踪的朋友的追悼会时，他发现死者海军上尉菲利普·布鲁克斯在他的船遭到袭击并游到岸上后一直躲在沉降物避难所里。

斯隆坚称，几年前在阿富汗劫持她为人质并折磨她的一名男子还活着，据信在她获救后被杀。此外，万斯和吉布斯担心斯隆愿意冒一切风险摧毁这个人。