Terwijl een marineofficier in zijn eigen kantoor gevangen wordt gehouden, worden zijn vrouw en dochtertje gegijzeld. Ondertussen volgen de kidnappers via een computer elke stap die de officier zet. Het NCIS-team wordt ingeschakeld om de zaak te onderzoeken.

Er wordt een gemummificeerd lijk van een vrouw gevonden tussen het afval. Het team ontdekt dat de vrouw een trouwjurk droeg en dat ze al een paar maanden werd vermist.

Wanneer er een helikopter van de marine wordt gevonden en de twee piloten vermist zijn, gaat het NCIS-team op onderzoek uit. Ze komen erachter dat er niet twee maar één piloot aan boord was.

Twee zeilers vinden het lichaam van een vrouw in marine-uniform. Ducky ontdekt een verband met een zaak van tien jaar geleden en begint zich vreemd te gedragen. Ze vinden een briefje op het levenloze lichaam, dat van een seriemoordenaar afkomstig blijkt te zijn.

Het team ontdekt de plaats waar de maffia al jaren haar lijken dumpt. Een van de slachtoffers is een undercover FBI-agent. De FBI arresteert Fornell omdat ze denken dat hij de maffia heeft ingelicht. Gibbs gelooft in de onschuld van Fornell en gaat op zoek naar de echte verrader.

Een Irak-veteraan wordt bedreigd door een groep terroristen en het NCIS-team moet hem beschermen. Als ze een FBI-agent proberen te overtuigen om hen te helpen, denken ze dat ze een van de terroristen te pakken hebben. Maar niet alles is wat het lijkt.

Ernie Yost, een bejaarde marineveteraan meldt zich op het NCIS-hoofdkantoor en bekend in alle kalmte dat hij zijn beste vriend heeft vermoord tijdens de Tweede Wereldoorlog. Het NCIS-team onderzoekt de zaak met de beperkte aanknopingspunten die na zestig jaar nog te vinden zijn.

Een commandant sterft na een succesvolle operatie. Als het NCIS-team in zijn verleden duikt, blijkt dat hij veel vijanden had. Ze komen op het spoor van een luitenant ter zee, maar Abby is niet zo zeker dat hij de dader is.

De vrouw van een marinier schiet een inbreker neer als hij haar probeert te verkrachten. Het team komt erachter dat ze een dubbelleven leidde, als haar man op zee was. Ze had op internet contact met een vreemde man, die in werkelijkheid een serieverkrachter bleek te zijn.

Tony verdwijnt tijdens een undercoveroperatie. Zijn GPS-chip, die Abby bij hem heeft aangebracht, werkt echter niet. Het NCIS-team moet hem snel zien te vinden, want Tony is in levensgevaar.

Het lijk van een vermiste marine-officier wordt na twee jaar gevonden. Een privédetective vond hem in de kofferbak van een gedumpte auto en eist nu het geldbedrag op dat de familie van de officier destijds als beloning had uitgeloofd. De verdwijning wordt echter een moordzaak als het NCIS-team een kogel in de auto aantreft.

Het team krijgt een rare melding van een telemarketeer, die een stervende hulpofficier aan de telefoon dacht te hebben. Het team komt er al snel achter dat het om een flauwe grap ging. De hulpofficier wordt kort daarna echter toch dood aangetroffen.

Ducky begint aan een vleespuzzel, als in een vat de lichaamsdelen van drie verschillende personen worden gevonden. Twee van de slachtoffers zijn een sherrif en een aanklager die samen met Ducky aan een verkrachtingszaak hebben gewerkt. Gibbs vreest het ergste en denkt dat Ducky het volgende slachtoffer is.

Een vrouw zegt de moord op een matroos te hebben gezien in het appartement tegenover haar. Gibbs zet Tim op de zaak, die alles helemaal alleen denkt op te kunnen lossen. Als fysiek bewijs echter uitblijft, doet hij alsnog een beroep op het team.

Een marinier valt van een rots en zijn camera registreert zijn val. Gibbs komt erachter dat de vrouw van de marinier hem bedroog met zijn beste vriend, waardoor zij de hoofdverdachten in de zaak zijn.

NCIS start een onderzoek als officier Manda King dood wordt aangetroffen in het bed van een ober. De verdenking gaat uit naar de eigenaar van de concurrerende club, waar de zus van Manda zingt.

Het team start een onderzoek als er twee blauwe oogbollen in de post worden aangetroffen. Het spoor leidt naar een CIA-medewerker in Panama.

Een korporaal die net weer was begonnen met haar werk, wordt dood aangetroffen achter de schermen bij een bikiniwedstrijd. Het team vermoedt dat het slachtoffer een stalker had.

Het team onderzoekt een zelfmoordzaak van een vrouw en ze denken dat het slachtoffer de hand aan zichzelf heeft gelegd door een mentale inzinking. Ducky gelooft dit niet en denkt dat ze vermoord is. Het onderzoek wijst uit dat ze betrokken was in een relationele driehoeksverhouding.

Een marinier wordt vermoord op de schoolcampus gevonden. NCIS ontdekt onmiddellijk een verdachte. Ze zijn alweer snel terug bij af, wanneer deze dood blijkt te zijn.

Een jonge marinier komt om in Irak en in zijn huis wordt het lijk van een jonge vrouw gevonden. De dode marinier wordt direct gezien als de dader, maar Gibbs gelooft dat hij onschuldig is en doet er alles aan dat te bewijzen.

Als Tony een mysterieuze brief opent omdat hij denkt dat deze voor hem is, komt er een wit poeder vrij dat een dodelijk virus bevat. Kate schiet hem te hulp en beiden moeten vervolgens geïsoleerd worden van de buitenwereld. McGee en Gibbs onderzoeken wie de afzender van de brief is, terwijl Tony's gezondheid snel achteruit gaat.

Een groep terroristen is uit op wraak en geven Ari opdracht Gibbs te vermoorden. Het NCIS-team opent de jacht op Ari, maar dan ontdekken ze dat Ari een ander plan heeft en staan ze machteloos.