Le NCIS navigue en eaux troubles. Jenny Shepard est obsédée par son désir de faire payer à La Grenouille la mort de son père. Pourtant, de récentes empreintes retrouvées chez elle supposent qu’il est toujours vivant. Par ailleurs, l’équipe est confrontée à la disparition de Tony, dont la couverture en tant que professeur de cinéma a été dévoilée par La Grenouille, qui n’est autre que le père de Jeanne… Alors que les membres du NCIS retrouvent la trace de Tony et le pistent via des caméras de surveillance, ils assistent, impuissants, à l’explosion de sa voiture…

Un quartier-maître est abattu après avoir eu un accident de voiture. Sur place, le NCIS trouve un autre corps, celui d’une femme qui était dans le second véhicule accidenté. En procédant à son autopsie, Ducky découvre que la femme était morte avant l’accident et qu’elle venait juste d’accoucher. Trouver le tueur devient alors l’unique moyen de retrouver le bébé. Pendant ce temps, Tony lutte contre les sentiments qu’il éprouve toujours pour Jeanne...

Pour résoudre le meurtre d’un Marine tué sur une base militaire, Gibbs doit collaborer avec le Colonel Hollis Mann, la femme qu’il fréquente. L’affaire devient encore plus personnelle pour le chef du N.C.I.S lorsqu’un des témoins s’avère être Stéphanie Flynn, l’une de ses ex-femmes… De son côté, Abby doit supporter la présence d’un agent avec qui elle va finalement devenir très complice, ce que déplaît fortement à McGee…

Lors d’une autopsie sur un corps donné à la science, Ducky découvre que l’homme a été victime d’un meurtre par injection de mercure dans le cerveau. L’enquête permet d’identifier cet homme, un ancien détenu qui servait d’appât au FBI pour trouver « l’effaceur », un dangereux criminel fournissant de fausses identités aux terroristes du monde entier.

Un Marine menace de sauter du haut d’un immeuble avant d’être abattu sous les yeux du NCIS. L’homme, qui travaillait pour les services secrets au Moyen-Orient, était drogué à son insu. Par ailleurs, une rumeur circule sur le possible départ d’Abby, qui aurait accepté un poste dans un laboratoire spécialisé en biomécanique…

Les agents du NCIS sont héliportés sur un bateau de recherches navales top-secret afin d'enquêter sur un décès. Sur place, ils découvrent que le navire a été abandonné par l'équipage. Ducky examine le défunt, un biologiste marin qui a succombé à une fièvre hémorragique virale très contagieuse. La directrice du NCIS tente d'en savoir plus sur les travaux de la victime mais se heurte au secret défense.

Gibbs reçoit la visite de Maddie Tyler, la meilleure amie de sa fille Kelly, décédée il y a quinze ans. Harcelée par un marine de retour d'Irak, elle lui demande de l'aide. En acceptant, Gibbs replonge dans de douloureux souvenirs. Lorsque la jeune femme est enlevée, il en fait une affaire personnelle...

Un amiral du Pentagone et son chauffeur de taxi sont retrouvés morts, abattus par balles. Le NCIS découvre que le chauffeur était la cible des tueurs et que trois meurtres similaires relient cette affaire. L’enquête détermine que le chauffeur n’était pas l’homme recherché : un réfugié politique burundais traqué par des extrémistes de son pays.

Un groupe de scouts fait une visite au NCIS. Abby fait tester les empreintes d'un des garçons pour leur expliquer le fonctionnement de l'AFIS. La recherche donne curieusement un résultat et il s'avère que le scout est recherché pour enlèvement : son père, un vétéran commando, aurait dérobé sa garde. L'enfant se lie rapidement avec Gibbs et bat même Tony aux jeux vidéos. L'équipe de Gibbs tente de remonter dans son passé, de retracer son histoire et de trouver comment il en est arrivé là. Il s'avère que le père du garçon pourrait avoir commis quelque chose de beaucoup plus grave que l'enlèvement de son fils. Pendant ce temps, le colonel Hollis Mann décide de prendre sa retraite. Commentaires :D'après un journal télé, dans cet épisode il y aurait une séances de baby sitting mené par Mc Gee, Jenny et Gibbs. Et comment réagiront Jenny et Gibbs chacun de leur côté face à la retraite du Colonel Hollis Mann ?

Le Caporal des Marines Damon Werth, décoré pour héroïsme en Irak, mais souffrant depuis de stress post-traumatique, s'évade de l'hôpital de Bethesda où il était enfermé, kidnappant en même temps un psychiatre. L'équipe du NCIS est chargée de l'enquête, ce qui s'avère vite dangereux lors d'une confrontation, car Werth se croit encore en Irak : son esprit est torturé et il a un comportement dangereux même s'il lui arrive d'avoir des moments de lucidité. Gibbs finit par penser que l'Irak pourrait ne pas être la cause de sa folie et l'équipe du NCIS découvre que le Marine est en réalité la victime d'une expérimentation secrète dont le but est de faire de lui un super soldat. Le super soldat réussit même à mettre toute l'équipe à terre -sauf Ziva. Abby et Ziva ont une petite altercation au sujet de Werth, que Ziva défend.

L'équipe du NCIS est chargée d'enquêter sur le décès d'un Marine de confession musulmane, retrouvé assassiné près d'une Mosquée. Les membres de l'équipe en viennent à interroger le père du jeune homme, qui se trouve être également l'imam de la Mosquée. McGee découvre alors que le FBI est lié à l'affaire : en effet, en installant secrètement un micro dans la Mosquée, il fait apparaitre un autre micro de l'agence fédérale, caché préalablement sur les lieux. Le FBI suspectait l'imam de la Mosquée de recruter des terroristes. Les investigations du NCIS se voient arrêtées lorsque Ducky refuse l'autopsie du jeune Marine, par respect envers les convictions religieuses de la famille de ce dernier.

L'épisode débute montrant l'équipe en planque face à un garde-meubles qui abrite un nouveau et coûteux radar que la Marine compte tester d'ici peu mais qui a été volé quelques jours auparavant. Le NCIS espère coincer le voleur en lui tendant un piège suite à un email anonyme reçu quatre jours avant. Lors de la planque, McGee et Tony sont attirés par un deal de drogue qui a lieu sous leurs yeux depuis quelques jours. C'est alors qu'un des protagonistes de la transaction est retrouvé mort dans une ruelle tandis que le radar si précieux disparaît du hangar. Gibbs doit alors faire face aux assaults de ses supérieurs tandis que DiNozzo souhaiterait prendre une plus large part dans l'enquête sur le mystérieux homicide de la ruelle.

Le corps de "La Grenouille" a été retrouvé dans le port de Baltimore. Du coup, le NCIS fait l'objet d'une enquête menée par le FBI. Tandis que Gibbs est interrogé par l'agent Fornell, la directrice du NCIS Jenny Shepard, soupçonnée du meurtre, est relevée de ses fonctions. Leon Vance assure son remplacement.

Alors que l'opinion américaine s'émeut des nombreuses pertes subies en Irak par l'armée des Etats-Unis, une équipe du NCIS est envoyée à Bagdad afin d'enquêter sur le mystérieux décès d'un officier. En effet, une récente attaque au mortier dans la zone internationale, pourtant sécurisée, semble avoir été utilisée pour masquer un meurtre. Pour le directeur adjoint Leon Vance, il s'agit d'une affaire de première importance, qui doit être réglée rapidement afin d'éviter toute polémique. Gibbs décide de tout entreprendre pour que ce crime puisse être jugé. Les compétences de Nikki Jardine, une scientifique du NCIS, s'avèrent très utiles...

Gibbs est inquiet. Ziva travaille sous couverture pour démasquer un tueur en série particulièrement intelligent. Lorsque l'équipe perd le contact avec l'intrépide Israélienne, Gibbs met au point une opération d'intervention afin de la sauver coûte que coûte, quitte à perdre le bénéfice de l'enquête...

Le corps d'un homme est découvert sur le chantier du parking de l'US Navy. Sur place, Gibbs et son équipe relèvent des traces de lutte. Puis Jimmy Palmer repère un passeport étranger, tombé de la poche du défunt, identifié sous le nom de Rick Baxter. Mais le document disparaît, volé par un homme qui tire sur Palmer. L'assistant légiste devient alors un témoin clé de l'enquête et la cible d'un tueur anonyme.

Ziva et Tony ont pour mission de protéger Jenny qui se rend à Los Angeles pour assister à l'enterrement de William Decker, un ex-agent du NCIS. Alors que tout le monde s'accorde à dire que ce dernier s'est suicidé, Jenny découvre peu après la cérémonie que son ami a bel et bien été tué. Et cette mort pourrait être liée à une opération spéciale ayant eu lieu il y a des années en Europe..

Ziva et Tony arrivent trop tard sur les lieux de la fusillade et découvrent le corps sans vie de Jenny. Ils sont bientôt rejoints par Leon Vance puis par Gibbs. Très touché par la mort de la directrice, ce dernier décide de partir sur la piste des meurtriers avant que d'autres membres de l'équipe ne soient eux aussi abattus...