Agent specjalny Anthony DiNozzo poznaje ojca Jeanne, który jest handlarzem bronią. Wkrótce okazuje się, że jego przykrywka została zdekompromisowana. Niebawem Jenny Shephard wtajemnicza Gibbsa w szczegóły akcji z zamiarem odnalezienia Tony'ego.

Podoficer dorabiający wieczorami jako striptizer cudem unika wypadku samochodowego. Niestety, chwilę po zdarzeniu podchodzi do niego mężczyzna i strzela zabijając go na miejscu. Jak się okazuje, sprawa jest o wiele bardziej skomplikowana.

Dr Donald "Ducky" Mallard przeprowadza autopsję przy udziale studentów. Niespodziewanie odkrywa on w laboratorium podrzuconą część ciała, która dla dr Mallarda ma symboliczne znaczenie poprzez powiązania z inną agencją...

Gibbs doświadcza nietypowej sytuacji, bowiem rozmawia z marynarzem stojącym na skraju dachu, który chce popełnić samobójstwo. Gdy tragedia wydaje się zażegnana i rozmowa z agentem specjalnym Gibbsem przynosi rezultat, niespodziewanie niedoszły samobójca zostaje zastrzelony.

Zespół Gibbsa rozwiązuje nietypową sprawę. Wszyscy zostają przetransportowani śmigłowcem na pokład statku USNS Chimera, na którym dowódca Satoshi Takada zmarł a reszta załogi opuściła pośpiesznie okręt. Wszystko wskazuje na to, że Takada zmarł na skutek śmiertelnego wirusa obecnego na Chimerze.

Koleżanka córki Gibbsa Kelly prosi go, aby zareagował w sprawie prześladowania jej przez żołnierza. Gdy Gibbs po spełnieniu prośby wraca do biura, dziewczyna zostaje porwana, a rzekomy prześladowca zostaje odnaleziony martwy. Od teraz Jethro musi śpieszyć się aby odnaleźć porwaną i mordercę.

Admirał Kenneth Kirkland i kierowca taksówki Atif Nukunda zostają zastrzeleni w parku przez nieznanych sprawców. Śledczy nie znajdują motywu śmierci admirała, a taksówkarz ma spalone palce oraz usunięte zęby i dzięki temu trudno go zidentyfikować w bazach danych.

Agent specjalny Timothy McGee pewnego dnia zabiera do siedziby NCIS grupę dzieci aby pokazać im metody pracy. Przypadkowo demonstruje na jednym chłopcu jak odszukuje się podejrzanych mając do dyspozycji jego odciski palców. Wynik tego pokazu jest zdumiewający, bowiem okazuje się że chłopiec jest poszukiwany...

Ze szpitala marynarki ucieka pacjent. Jak się potem okazuje zbiegiem jest żołnierz, który niedawno wrócił z misji w Iraku i cierpi na zespół stresu pourazowego. W toku śledztwa okazuje się, że przyjmował on leki pomagające mu wrócić do zdrowia, oraz mające uczynić z niego superżołnierza.

Starszy szeregowy Abdul Mohammed Bakr będący sunnitą ma wrócić do kraju po odbyciu misji w Iraku. Do powrotu nie dochodzi, bowiem zostaje on zamordowany i znaleziony nieopodal meczetu, w którym jest bardzo znany jego ojciec Khalid Mohammed Bakr. Śledztwo przejmuje Gibbs, a Ducky zostaje zmuszony przez dyrektora do przeprowadzenia autopsji.

Zespół Gibbsa dostaje informację o odnalezieniu prototypu nowego systemu obrony. Agenci ukrywają się w pobliskim budynku i po założeniu monitoringu i podsłuchu mają nadzieję złapać złodziei. Niestety, sprzęt zostaje ponownie skradziony, a winą zostaje obarczony osobiście Gibbs.

Agenci pod opieką Gibbsa wkraczają do mieszkania, w którym odnajdują zwłoki człowieka. Na miejscu oprócz ciała jest także owczarek niemiecki. Wskutek miłości Abby do zwierząt, robi ona wszystko aby uratować psa i nie dopuścić do oskarżenia go o śmiertelne pogryzienie.

Bardzo sprytny i mający duże doświadczenie handlarz bronią zostaje zamordowany. Wszystkie dowody wskazują na powiązania jego i agencji NCIS, toteż wskutek tych faktów FBI rozpoczyna wewnętrzne śledztwo mające na celu wyjaśnienie sprawy.

Trwa wojna w Iraku. Ginie żołnierz, a okoliczności jego śmierci zostają sklasyfikowane jako morderstwo. Wskutek tego NCIS ma wybrać i wysłać na miejsce dwóch agentów. Spośród ochotników dyrektor wyznacza do tej misji agenta DiNozzo oraz młodą agentkę Jardine.

Ziva David prowadzi sprawę pod przykrywką. Aby wykonać zadanie spotyka się z przystojnym mężczyzną, któremu niewątpliwie się podoba. Podczas podróży samochodem mężczyzna staje się podejrzliwy w stosunku do niej do tego stopnia, że odkrywa prawdę grożąc jej śmiercią.

Na miejsce zbrodni przybywa zespół Gibbsa oraz wezwany dr Mallard wraz z asystentem Palmerem. Wskutek zamieszania w budynku pozostaje sprawca morderstwa i tylko Jimmy Palmer widzi go i podąża za nim w pościg. Niestety, niedoświadczony asystent nie potrafi zidentyfikować sprawcy, jednak jego uwagi są cennym materiałem.

Dyrektorka NCIS Jenny Sheppard jedzie na pogrzeb zmarłego agenta. Podróżujący z nią Ziva i Tony nie odstępują jej na krok, jednak Jenny daje im wolne. Niebawem dołącza do niej stary znajomy Mike Franks, który ma jej pomóc.

Gibbsa i jego zespół dotyka tragedia, bowiem ginie bliska im wszystkim osoba. Gdy śledztwo nad śmiercią członka NCIS nabiera tempa, Gibbs odkrywa, że wszystko jest powiązane z jego akcjami, które przeprowadzał kilka lat temu. Wkrótce w całych strukturach agencji zostają dokonane poważne zmiany personalne.